그리디 알고리즘( 탐욕법 )

김회민·2023년 1월 25일
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현재 상황에서 지금 당장 좋은 것만 고르는 방법

  • 최소한의 아이디어를 떠올릴 수 있는 능력을 요구함
  • 정당성 분석이 중요
    • 단순히 가장 좋아 보이는 것을 반복적으로 선택해도 최적의 해를 구할 수 있는지 검토
  • 상당수 그리디 문제는 탐욕법으로 얻은 해가 최적의 해라는 것을 추론할 수 있어야 풀리도록 출제된다

문 1

당신은 음식점의 계산을 도와주는 점원입니다.
카운터에는 거스름돈으로 사용할 500원, 100원, 50원, 10원 짜리 동전이 무한히 존재한다고 가정합니다.
손님에게 거슬러 주어야 할 돈이 N원일 때 거슬러 주어야 할 동전의 최소 개수를 구하세요.
단, 거슬러 줘야 할 돈 N은 항상 10의 배수입니다.

답 1

  • 최적의 해를 빠르게 구하기 위해서는 가장 큰 화폐 단위부터 돈을 거슬러 주면 됩니다.
    • 가지고 있는 동전 중에서 큰 단위가 항상 작은 단위의 배수이므로 작은 단위의 동전들을 종합해 다른 해가 나올 수 없기 떄문입니다.
  • 만약에 800원을 거슬러 주어야 하는데 화폐 단위가 500원, 400원, 100원이라면
    • 그리디로 풀면, 500원 1개, 100원 3개지만, 실제 답은 400원 2개이다.
def solution(N):
    answer = 0
    coins = [500, 100, 50, 10]

    for coin in coins:
        answer += N // coin
        N %= coin
        
    return answer

문 2

어떠한 수 N이 1이 될 때까지 다음의 두 과정 중 하나를 반복적으로 선택하여 수행하려고 합니다.
단, 두번째 연산은 N이 K로 나누어 떨어질 때만 선택할 수 있습니다.

  • N에서 1을 뺍니다.
  • N을 K로 나눕니다.

예를 들어 N이 17, K가 4라고 가정합시다.
이때 1번의 과정을 한 번 수행하면 N은 16이 됩니다.
이후에 2번의 과정을 두 번 수행하면 N은 1이 됩니다.
결과적으로 이 경우 전체 과정을 실행한 횟수는 3이 됩니다.
이는 N을 1로 만드는 최소 횟수입니다.

N과 K가 주어질 때 N이 1이 될 떄까지 1번 혹은 2번의 과정을 수행해야 하는 최소 횟수를 구하는 프로그램을 작성하세요.

답 2

def solution(N, K):
    count = 0

    while True:
        target = N // K * K
        count += N - target
        N = target

        if N < K:
            break

        N //= K
        count += 1
    
    return count + ( N - 1 )

문 3

각 자리가 숫자로만 이루어진 문자열 S가 주어졌을 때,
왼쪽부터 오른쪽으로 하나씩 모든 숫자를 확인하며 숫자 사이에 '*' 혹은 '+' 연산자를 넣어
결과적으로 만들어질 수 있는 가장 큰 수를 구하는 프로그램을 작성하세요.
단, +보다 *를 먼저 계산하는 일반적은 방식과는 달리, 모든 연산은 왼쪽에서부터 순서대로 이루어진다고 가정합니다.

예를 들어 02984라는 문자열로 만들 수 있는 가장 큰 수는 ((((0 + 2) * 9) * 8) * 4) = 576 입니다.

답 3

def solution(S):
    answer = 0

    for c in map(int, S):
        if c <= 1 or answer <= 1:
            answer += c
        else:
            answer *= c

    return answer
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