구현 알고리즘 (Implementation Algorithm)

• 구현 알고리즘이란 무엇일까?
  머릿속에 있는 알고리즘을 소스코드로 바꾸는 과정이다. 알고리즘 문제를 풀이할 때 구현은 매우 필요하다. 거의 모든 문제가 '구현 문제'인데 가끔 구현이 어렵거나 구현에 초점이 맞추어진 문제들이 있다. 즉, 풀이를 떠올리는 것은 쉽지만 소스코드로 옮기기 어려운 문제라고 알고 있으면 된다.

• 예시

  • 실수 연산을 다루고, 특정 소수점 자리까지 출력해야 하는 문제
  • 문자열을 특정한 기준에 따라서 끊어 처리해야 하는 문제
  • 적절한 라이브러리를 찾아서 사용해야 하는 문제
  • 알고리즘은 간단한데, 코드가 지나칠 만큼 길어지는 문제

• 시뮬레이션 문제와 완전 탐색 문제는 2차원 공간(행렬)에서 방향 벡터가 자주 사용된다.

# 동, 북, 서, 남
dx = [0, -1, 0, 1]
dy = [1, 0, -1, 0]

#현재 위치
x, y =2, 2

for i in range(4):
#다음 위치
	nx = x + dx[i]
    ny = y + dy[i]
    print(nx,ny)

예시와 같이 어떤 배열, 리스트를 활용하여 방향을 수정하는 문제가 자주 나온다.

1. <문제> 상하좌우 : 문제 설명 (구현/시뮬레이션 유형)

여행자 A는 N x N 크기의 정사각형 공간 위에 서 있습니다. 이 공간은 1 x 1 크기의 정사각형으로 나누어져 있습니다. 가장 왼쪽 위 좌표는 (1,1)이며, 가장 오른쪽 아래 좌표는 (N, N)입니다. 여행가 A는 상,하,좌,우 방향으로 이동할 수 있으며 시작 좌표는 항상 (1,1)입니다. 우리 앞에 여행가 A가 이동할 계획이 적힌 계획서가 놓여 있습니다.
계획서에는 하나의 줄에 띄어쓰기를 기준으로 하여 L,R,U,D 중 하나의 문자가 반복적으로 적혀 있습니다.
L : 왼쪽으로 한 칸 이동
R : 오른쪽으로 한 칸 이동
U : 위로 한 칸 이동
D : 아래로 한 칸 이동

• 시간 제한 : 2초, 메모리 제한 : 128MB
• 입력 조건 : 첫째 줄에 공간의 크기를 나타내는 N이 주어집니다. (1<=N <= 100)
  둘째 줄에 여행가 A가 이동할 계획서 내용이 주어집니다. (1<=이동 횟수 <=100)
• 출력 조건 : 첫째 줄에 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표 (X,Y)를 공백을 기준으로 구분하여 출력합니다.

아이디어 : 이 문제는 아이디어랄 것 없이, 요구사항대로 충실히 구현하면 되는 문제입니다.

# N 입력 받기
n = int(input())
x,y =1,1
plans = input.split()

#L,R,U,D에 따른 이동 방향 설정
dx = [0, 0, -1, 1]
dy = [-1, 1, 0, 0]
move_types = ['L', 'R', 'U', 'D']

#이동 계획을 하나씩 확인하기
for plans in plans:
	#이동 후 좌표 구하기
    for i in range(len(move_types)):
    	if plan==move_types[i]:
        	nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
    # 공간을 벗어나는 경우 무시
    if nx < 1 or ny < 1 or nx> n or ny > n:
    	continue
    #이동 수행
    x, y = nx, ny 
print (x,y) 

include<bits/std++.h>

using namespace std;

int n;
string plans;
int x = 1, y = 1;

//L,R,U,D에 따른 이동 방향
int dx[4] = {0, 0, -1, 1};
int dy[4] = {-1, 1, 0, 0};
char moveTypes[4] = {'L', 'R', 'U', 'D'};

int main(void){
	cin>>n;
    cin.ignore();//버퍼 비우기 한 줄의 문자를 받아야 하므로 반드시 고려! 
    getline(cin,plans);
   
    for(int i=0; i < plans.size(); i++){
    	char plan = plans[i];
        int nx =-1, ny = -1;
        for (int j=0; j<4; j++){
        	if (plan == moveTypes[j]){
            	nx = x + dx[j];
                ny = y + dy[j];
            }
        }
        if (nx < 1 || nx > n || ny < 1 || ny>n) continue;
        x = nx;
        y = ny;
    }
    cout << x << ' ' << y <<'\n';
    return 0;
}

2. <문제> 시각 : 문제 설명

정수 N이 입력되면 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 예를 들어 1을 입력했을 때, 다음은 3이 하나라도 포함되어 있으므로 세어야 하는 시각이다.
00시 00분 03초
00시 13분 30초

• 시간 제한 : 2초, 메모리 제한 128MB
• 입력 조건 : 첫째 줄에 정수 N이 입력됩니다. (0<=N <= 23)
• 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 출력합니다.

아이디어 : 1분이 될 때 등장하는 초 단위에서 3의 개수를 세고, 1시간이 될 때 등장하는 분 단위에서의 3의 개수를 세고, 그 것들을 더하여 N만큼 곱하면 된다.
=> 즉 가능한 모든 시각의 경우를 하나씩 다 세면 된다. 단순히 시각을 증가시키면서 확인하면 된다. 이러한 유형을 완전 탐색이라고도 한다.

h = int(input())

count = 0
for i in range(h+1):
	for j in range(60):
    	for k in range(60):
        	if '3' in str(i) + str(j) + str(k): #3이 하나라도 포함되도록 한다.
            	count+=1
print(count)

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

int h, cnt;

bool check (int h, int m, int s){
	if( h % 10 ==3 || m/10 ==3 || m % 3 ==3 || s/ 10 ==3 || s % 10 ==3) //10의 자리 수와 1의 자리 수 체크하는 것임! 
    	return true;
   return false;
}

int main(void){
	cin >>h;
    for (int i =0 ; i<=h ; i++) {
    	for (int j =0; j<60; j++){
        	for(int k=0; k<60 ; k++) {
            	if(check(i,j,k)) cnt++;
             	}
          	}
      	}
 	}
    cout << cnt <<'\n';
    return 0;
}

3. <문제> 왕실의 나이트 : 문제 설명 (시뮬레이션, 완전 탐색, 구현 유형)

행복 왕국의 왕실 정원은 체스판과 같은 8 x 8 좌표 평면입니다. 왕실 정원의 특정한 한 칸에 나이트가 서 있습니다. 나이트는 매우 충성스러운 신하로서 매일 무술을 연마합니다.
나이트는 말을 타고 있기 때문에 이동을 할 때는 L자 형태로만 이동할 수 있으며 정원 밖으로 나갈 수 없습니다.
나이트는 특정 위치에서 다음과 같은 2가지 경우로 이동할 수 있습니다.
1. 수평으로 두 칸 이동한 뒤에 수직으로 한 칸 이동하기
2. 수직으로 두 칸 이동한 뒤에 수평으로 한 칸 이동하기
8 x 8 좌표 평면상에서 나이트의 위치가 주어졌을 때 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하는 프로그램을 작성하세요. 왕실의 정원에서 행 위치를 표현할 때는 1부터 8로 포현하며, 열 위치를 포현할 때는 a부터 h로 표현합니다.

• 시간 제한 : 1초, 메모리 제한 128MB
• 입력 조건 : 첫째 줄에 8 x 8 좌표 평면상에서 현재 나이트의 좌표를 나타내는 두 문자로 구성된 문자열이 입력된다. 입력 문자는 a1처럼 열과 행으로 이루어진다.
• 출력 조건 : 첫째 줄에 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하시오.

아이디어 : 해당 문제는 구현 문제의 유형이기 때문에 실제로 다 움직여보면 된다! 리스트를 사용하여 8가지 방향에 대한 방향 벡터를 정의한다.

# 현재 나이트의 위치 입력받기
input_data = input()
row = int(input_data[1])
column = int (ord(input_data[0])) -int(ord('a'))+1
#아스키 코드 형태로 바꾸고 column의 위치 확인

#나이트가 이동할 수 있는 8가지 방향
steps = [(-2,-1), (-1,-2), (1,-2), (2,-1), (2,1), (1,2), (-1,2), (-2,1)] #벡터 확인

#8가지 방향에 대하여 각 위치로 이동이 가능한지 확인
result = 0
for step in steps:
	#이동하고자 하는 위치 확인
    next_row = row + step[0]
    next_column = column + step[1]
    #해당 위치로 이동이 가능하다면 카운트 증가 
    if next_row >=1 and next_row <=8 and next_column >=1 and next_column <=8:
    	result +=1
        
 print (result)

4. <문제> 문자열 재정렬 : 문제 설명

알파벳 대문자와 숫자(0~9)으로만 구성된 문자열이 입력으로 주어진다. 이때 모든 알파벳을 오름차순으로 정렬하여 이어서 출력한 뒤에, 그 모든 숫자를 더한 값을 이어서 출력합니다.
예를 들어 K1KA5CB7이라는 값이 들어오면 ABCKK13을 출력합니다.

• 시간 제한 : 1초, 메모리 제한 128MB

• 입력 조건 : 첫째 줄에 하나의 문자열 S가 주어집니다. (1<= S의 길이 <= 10,000)

• 출력 조건 : 첫째 줄에 문제에서 요구하는 정답을 출력합니다.

  아이디어 : 하나씩 진짜로 돌아가면서, 숫자인지 아닌지 판단한다. 숫자가 아닌 것들은 리스트로 뽑아 재정렬 해주고, 숫자는 더해서 그냥 뒤로 붙여준다

data = input()
result =[]
value =0

# 문자 하나씩 확인
for x in data:
	#알파벳일 경우 리스트에 삽입
    if x.isalpha():
    	result.append(x)
    # 숫자는 따로 더하기
    else:
    	value += int(x)
#알파벳을 오름차순으로 정렬
result. sort()

#숫자가 하나라도 존재하는 경우 가장 뒤에 삽입
if value !=0:
	result. append(str(value))
    
#최종 결과 출력(리스트를 문자열로 변환하여 출력)
print('',join(result))

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

string str;
vector<char> result;
int value = 0;

int main(void) {
	cin>>str;
    //문자를 하나씩 확인하며
    for (int i =0 ; i <str.size() ; i++) {
    	if(isalpha(str[i]){
        	result.push_back(str[i]);
        }
        else{
        	value += str[i] - '0';
        }
    }
    sort(result.begin(), result.end());
    for (int i =0; i< result.size(); i++){
    	cout << result[i];
    }
    if (value !=0) cout<<value;
    cout<<'\n';
}