그리디 알고리즘

HeeSeong·2021년 3월 2일
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파이썬 코딩테스트

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Ⅰ. 그리디 알고리즘


  • 그리디(탐욕법)는 현재 상황에서 당장 좋은 것만 고르는 방법 의미.

  • 일반적으로 그리디 알고리즘은 최적의 해를 보장할 수 없을 때가 많음.

  • 코딩테스트에서 대부분의 그리디 문제는 탐욕법으로 얻은 해가 최적의 해가 되는 상황을 출제함.


Ⅱ. 예제


① 거스름 돈


❔ 문제 설명


당신은 음식점의 계산을 도와주는 점원입니다.

카운터에 거스름돈으로 사용할 500원, 100원, 50원, 10원짜리 동전히 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 배수)


💡 문제 해결 아이디어


  • 가장 큰 화폐 단위부터 돈을 거슬러 주면 됩니다.

  • N원을 거슬러 줘야 할 때, 가장 먼저 500원으로 거슬러 줄 수 있을 만큼 거슬러 줍니다.

  • 이후 100원, 50원, 10원짜리 동전을 차례대로 거슬러 줄 수 있을 만큼 거슬러 주면 됩니다.

  • 가지고 있는 동전 중 큰 단위가 항상 작은 단위의 배수이므로 큰 단위부터 돈을 거슬러 주는 것이 최적의 해를 보장합니다.
    (800원에 화폐가 {500, 400, 100}이면 500이 400의 배수가 아니라 최적의 해 보장못함)


✔️ 풀이

Python

n = 1260
count = 0

array = [500, 100, 50, 10]

for coin in array:
    count += n // coin
    n %= coin

print(count)

Java

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
    int n = 1260;
    int cnt = 0;
    int[] coinTypes = {500, 100, 50, 10};
    
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
    	cnt += n / coinTypes[i];
        n %= coinTypes[i];
    }
    System.out.println(cnt);
}

② 1이 될 때까지


❔ 문제 설명


어떠한 수 N이 1이 될 때까지 다음의 두 과정 중 하나를 반복적으로 선택하여 수행한다.

1. N에서 1을 빼기
2. N을 K로 나누기

단 2번째 연산은 N이 K로 나누어 떨어질 때만 선택할 수 있다.
N과 K가 주어질 때 N이 1이 될 때까지 1번 혹은 2번의 과정을 수행해야 하는 최소 횟수를 구해라.


💡 문제 해결 아이디어


  • 주어진 N에 대하여 최대한 많이 나누기를 수행

  • N의 값을 줄일 때 2 이상의 수로 나누는 작업이 1을 빼는 작업보다 수를 훨씬 줄일 수 있다.

  • 즉 K가 2이상이기만 하면 K로 나누는 것이 1을 빼는 것보다 빠르게 N을 줄일 수 있다.


✔️ 풀이

Python

n, k = map(int, input().split())

result = 0

while True:
	# N이 K로 나누어 떨어지는 수가 될 때까지 빼기
	target = (n // k) * k
    result += (n - target)
    n = target
    
    if n < k:
    	break
        
    result += 1
    n //= k

# 마지막으로 남은 수 1씩 몇번 빼주는지
result += (n - 1)
print(result)

Java

import java.util.*;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    
    int n = sc.nextInt();
    int k = sc.nextInt();
    int result = 0;
    
    while (true) {
    	int target = (n / k) + k;
        result += (n - target);
        n = target
        
        if (n < k) break;
        
        result += 1;
        n /= k;
    }
    result += (n - 1)
    System.out.println(result);
    }
}

③ 곱하기 or 더하기


❔ 문제 설명


각 자리가 숫자로만 이루어진 문자열 S가 주어졌을 때, 왼쪽부터 오른쪽으로 하나씩 모든 숫자를 확인하며 숫자 사이에 'x' 혹은 '+' 연산자를 넣어 결과적으로 만들어질 수 있는 가장 큰 수를 구하세요 (단, +보다 x를 먼저 계산하지 않고, 모든 연산은 왼쪽에서 순서대로 이루어진다고 가정한다.)


💡 문제 해결 아이디어


  • 대부분의 경우 더하기보다 곱하기가 값을 더 크게 만든다.

  • 만약 두 수 중에서 하나라도 0, 1인 경우 곱하기보다 더하기를 수행한다.

  • 따라서 두 수 중에서 하나라도 1 이하인 경우에는 더하기, 아니면 곱하기


✔️ 풀이

Python

data = input()

result = int(data[0])

for i in range(1, len(data)):

    num = int(data[i])
    
    if num <= 1 or result <= 1:
    	result += num
    else:
    	result *= num
        
print(result)

Java

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    
    String str = sc.next();
    
    long result = str.charAt(0) - '0';    
    
    for (int i = 1; i < str.length(); i++) {
    	int num = str.charAt(i) - '0';
        
	if (num <= 1 || result <= 1) {
            result += num;
        }
        else {
            result *= num;
        }
    }
    System.out.println(result);
    }
}

④ 모험가 길드


❔ 문제 설명


한 마을에 모험가가 N명 있습니다. 모험가 길드에서는 N명의 모험가를 대상으로 공포도를 측정했습니다.

공포도가 높은 모험가는 쉽게 공포를 느껴 위험 상황에서 제대로 대처할 능력이 떨어집니다.

모험가 길드장은 공포도가 n인 모험가는 반드시 n명으로 구성한 모험가 그룹에 참여하도록 규정했습니다. 여행을 떠날 수 있는 그룹 수의 최대값을 구하세요.


💡 문제 해결 아이디어


  • 공포도로 오름차순으로 정렬해 앞에서부터 확인한다.

  • 현재 그룹에 포함된 모험가 수가 현재 확인하고 있는 공포도보다 크거나 같다면 이를 그룹으로 설정


✔️ 풀이

Python

n = int(input())
data = list(map(int, input().split()))

data.sort()

result = 0
count = 0

for i in data:
    count += 1
    if count >= i:
        result += 1
        count = 0
        
print(result)

Java

import java.util.*;

public class Main {
    public static int n;
    public static ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
    	n = sc.nextInt();
       
        for (int i = 1; i < str.length(); i++) {
    	    arrayList.add(sc.nextInt());
        }
        
        Collections.sort(arrayList);
        
        int result = 0;
        int count = 0;
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            count += 1;
            if (count >= arrayList.get(i)) {
                result += 1;
                count = 0;
            }
        }
        System.out.println(result);
    }
}
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