7-4 코딩테스트-(피로도, 순열)

주제

7-2 백트래킹으로 푼 문제 순열방식으로 풀어보기

문제 설명

XX게임에는 피로도 시스템(0 이상의 정수로 표현합니다)이 있으며, 일정 피로도를 사용해서 던전을 탐험할 수 있습니다. 이때, 각 던전마다 탐험을 시작하기 위해 필요한 "최소 필요 피로도"와 던전 탐험을 마쳤을 때 소모되는 "소모 피로도"가 있습니다. "최소 필요 피로도"는 해당 던전을 탐험하기 위해 가지고 있어야 하는 최소한의 피로도를 나타내며, "소모 피로도"는 던전을 탐험한 후 소모되는 피로도를 나타냅니다. 예를 들어 "최소 필요 피로도"가 80, "소모 피로도"가 20인 던전을 탐험하기 위해서는 유저의 현재 남은 피로도는 80 이상 이어야 하며, 던전을 탐험한 후에는 피로도 20이 소모됩니다.
이 게임에는 하루에 한 번씩 탐험할 수 있는 던전이 여러개 있는데, 한 유저가 오늘 이 던전들을 최대한 많이 탐험하려 합니다. 유저의 현재 피로도 k와 각 던전별 "최소 필요 피로도", "소모 피로도"가 담긴 2차원 배열 dungeons 가 매개변수로 주어질 때, 유저가 탐험할수 있는 최대 던전 수를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

k는 1 이상 5,000 이하인 자연수입니다.
dungeons의 세로(행) 길이(즉, 던전의 개수)는 1 이상 8 이하입니다.
dungeons의 가로(열) 길이는 2 입니다.
dungeons의 각 행은 각 던전의 "최소 필요 피로도", "소모 피로도" 입니다.
"최소 필요 피로도"는 항상 "소모 피로도"보다 크거나 같습니다.
"최소 필요 피로도"와 "소모 피로도"는 1 이상 1,000 이하인 자연수입니다.
서로 다른 던전의 "최소 필요 피로도", "소모 피로도"가 서로 같을 수 있습니다.
입출력 예

현재 피로도는 80입니다.

만약, 첫 번째 → 두 번째 → 세 번째 던전 순서로 탐험한다면
현재 피로도는 80이며, 첫 번째 던전을 돌기위해 필요한 "최소 필요 피로도" 또한 80이므로, 첫 번째 던전을 탐험할 수 있습니다. 첫 번째 던전의 "소모 피로도"는 20이므로, 던전을 탐험한 후 남은 피로도는 60입니다.
남은 피로도는 60이며, 두 번째 던전을 돌기위해 필요한 "최소 필요 피로도"는 50이므로, 두 번째 던전을 탐험할 수 있습니다. 두 번째 던전의 "소모 피로도"는 40이므로, 던전을 탐험한 후 남은 피로도는 20입니다.
남은 피로도는 20이며, 세 번째 던전을 돌기위해 필요한 "최소 필요 피로도"는 30입니다. 따라서 세 번째 던전은 탐험할 수 없습니다.

만약, 첫 번째 → 세 번째 → 두 번째 던전 순서로 탐험한다면
현재 피로도는 80이며, 첫 번째 던전을 돌기위해 필요한 "최소 필요 피로도" 또한 80이므로, 첫 번째 던전을 탐험할 수 있습니다. 첫 번째 던전의 "소모 피로도"는 20이므로, 던전을 탐험한 후 남은 피로도는 60입니다.
남은 피로도는 60이며, 세 번째 던전을 돌기위해 필요한 "최소 필요 피로도"는 30이므로, 세 번째 던전을 탐험할 수 있습니다. 세 번째 던전의 "소모 피로도"는 10이므로, 던전을 탐험한 후 남은 피로도는 50입니다.
남은 피로도는 50이며, 두 번째 던전을 돌기위해 필요한 "최소 필요 피로도"는 50이므로, 두 번째 던전을 탐험할 수 있습니다. 두 번째 던전의 "소모 피로도"는 40이므로, 던전을 탐험한 후 남은 피로도는 10입니다.
따라서 이 경우 세 던전을 모두 탐험할 수 있으며, 유저가 탐험할 수 있는 최대 던전 수는 3입니다.

문제 풀이 방법

백트래킹 -> 탐색 알고리즘 중 하나로, 모든 가능한 경우의 수를 탐색하면서, 조건을 만족하지 않는 경로를 조기에 포기(Prune) 하는 방식입니다. 이 방법은 DFS(깊이 우선 탐색)를 기반으로 하지만, 불필요한 탐색을 줄이는 전략을 포함하고 있습니다.
순열 -> [[1],[2],[3]]가 있을 때 (1,2,3),(1,3,2),(2,1,3),(2,3,1),(3,1,2),(3,2,1)와 같은 수 조합을 구하고 구하는 방법이다
나는 백트래킹 방식을 사용해봤다.

순열 방식 문제 풀이

import Foundation

// 순열 생성 함수
func permutations<T>(_ array: [T]) -> [[T]] {
    if array.isEmpty { return [[]] }
    var result: [[T]] = []
    for (index, element) in array.enumerated() {
        var remaining = array
        remaining.remove(at: index)
        let subPermutations = permutations(remaining)
        result += subPermutations.map { [element] + $0 }
    }
    return result
}

func solution(_ k: Int, _ dungeons: [[Int]]) -> Int {
    var maxCount = 0
    
    // 모든 던전 순열 생성
    let allPermutations = permutations(dungeons)
    
    for dungeonOrder in allPermutations {
    	// 피로도
        var fatigue = k
        var count = 0
        
        // 주어진 순서대로 던전을 탐험
        for dungeon in dungeonOrder {
            let required = dungeon[0]
            let consumed = dungeon[1]
            if fatigue >= required {
                fatigue -= consumed
                count += 1
            } else {
                break
            }
        }
        
        maxCount = max(maxCount, count)
    }
    
    return maxCount
}

순열 결과

예제: [1, 2, 3] 입력

• 처음 호출: 1 탐색
  배열: [1, 2, 3]
  element = 1, remaining = [2, 3]
  재귀 호출: permutations([2, 3])
• 두 번째 호출:
  배열: [2, 3]
  element = 2, remaining = [3]
  재귀 호출: permutations([3])
• 세 번째 호출:
  배열: [3]
  element = 3, remaining = []
  재귀 호출: permutations([])
• 네 번째 호출 (기본 케이스):
  배열: []
  결과: [[]]
• 결과 결합 (역으로 돌아감):
  - 세 번째 호출에서 반환된 결과: [[]]
  현재 요소 3을 모든 순열의 앞에 추가:
  [[3]]
  • 두 번째 호출로 돌아가서
    [[2,3]]
    [[3,2]]
  • 첫 번째 호출로 돌아가서
    [[1,2,3]]
    [[1,3,2]]
• 같은 방법으로 2,3 탐색
  최종 순열 결과

[[1, 2, 3], [1, 3, 2], [2, 1, 3], [2, 3, 1], [3, 1, 2], [3, 2, 1]]