백준 2293, 동전 1 - DP

김은성·2022년 3월 5일
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알고리즘

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https://www.acmicpc.net/problem/2293



풀이 ① - DP 2차원 배열 int[][] dp

int[][] dp 사용 시, 메모리 초과 발생 (메모리 제한 4 MB)

1. 아이디어

1) DP 배열 정의: int[][] dp

  • dp[i][j]: 첫 번째 ~ [i]번째 동전으로 목표 가치 합 j를 만드는 경우의 수

  • [0]행, [0]열은 패딩

2) 규칙 및 점화식

[i]번째 동전을 사용할 수 없는 경우 (coins[i] > 가치 합 j)

  • [i]번째 동전을 사용하지 않고,
    첫 번째 ~ [i-1]번째 동전들로 가치 합 j를 만드는 경우의 수와 동일

=> dp[i][j] = dp[i-1][j]

[i]번째 동전을 사용할 수 있는 경우 (coins[i] <= 가치 합 j)

  • [i]번째 동전을 사용하지 않고,
    첫 번째 ~ [i-1]번째 동전들로 가치 합 j를 만드는 경우의 수
    => dp[i-1][j]

  • [i]번째 동전을 사용하여,
    첫 번째 ~ [i]번째 동전들로 가치 합 j를 만드는 경우의 수
    => [i]번째 동전을 1개 사용하고 남은 금액을 첫 번째 ~ [i]번째 동전들로 채움
    => dp[i][j - coins[i]]

=> dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j - coins[i]]

  • 점화식
if (coins[i] > j)
	dp[i][j] = dp[i-1][j];
else
	dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j - coins[i]];
  • 초기식: [0]열인 dp[i][0] = 1



2. 자료구조

  • int count: 출력, 경우의 수
    => 2^31 미만 이므로, int 가능

  • int[][] dp
    => 메모리: 4 x 10^2 x 10^4 byte = 4 x 10^6 byte = 4 MB >= 4 MB
    => 메모리 초과 발생



3. 시간 복잡도

  • 2중 for 문 n x k 만큼 반복: O(nk)
    => n, k 최대값 대입: 10^2 x 10^4 = 10^6 << 0.5억



코드

import java.io.*;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main_Memory_Over {
	static int n, k;			// 동전 종류 개수 n, 목표 동전 가치 합 k
	static int[] coins;
	static int count;			// 출력, 경우의 수
	static int[][] dp;

	static void solution() {
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			for (int j = 1; j <= k; j++) {
				if (coins[i] > j)
					dp[i][j] = dp[i-1][j];
				else
					dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j - coins[i]];
			}
		}

		count = dp[n][k];
	}

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(
				new InputStreamReader(System.in)
		);
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

		n = Integer.parseInt(st.nextToken());
		k = Integer.parseInt(st.nextToken());

		coins = new int[n + 1];
		dp = new int[n + 1][k + 1];			// [0]행, [0]열은 패딩
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			coins[i] = Integer.parseInt(br.readLine());
			dp[i][0] = 1;					// 초기식: [0]열은 1
		}

		solution();
		System.out.println(count);
	}
}





풀이 ② - DP 1차원 배열 int[] dp

1. 아이디어

1) DP 배열 정의: int[] dp

  • dp[j]: 목표 가치 합 j를 만드는 경우의 수

첫 번째 동전 ~ 마지막 동전 까지 차례로 확인해가면서
목표 가치합 j를 채우는 경우의 수를 갱신해나감

=> DP 2차원 배열 안쓰고 1차원 배열로 가능

2) 규칙 및 점화식

[i]번째 동전을 사용할 수 없는 경우 (coins[i] > 가치 합 j)

  • [i]번째 동전을 사용하지 않고,
    첫 번째 ~ [i-1]번째 동전들로 가치 합 j를 만드는 경우의 수와 동일

=> dp[j] = dp[j] (이전 상태 값 그대로)

[i]번째 동전을 사용할 수 있는 경우 (coins[i] <= 가치 합 j)

  • [i]번째 동전을 사용하지 않고,
    첫 번째 ~ [i-1]번째 동전들로 가치 합 j를 만드는 경우의 수
    => dp[j] (이전 상태 값에서 변화 X)

  • [i]번째 동전을 사용하여,
    첫 번째 ~ [i]번째 동전들로 가치 합 j를 만드는 경우의 수
    => [i]번째 동전을 1개 사용하고 남은 금액을 첫 번째 ~ [i]번째 동전들로 채움
    => dp[j - coins[i]]

  • 점화식
    dp[j] = dp[j] + dp[j - coins[i]] (coins[i] <= 가치 합 j)

  • 초기식: dp[0] = 1



2. 자료구조

  • int count: 출력, 경우의 수
    => 2^31 미만 이므로, int 가능

  • int[] dp
    => 메모리: 4 x 10^4 byte = 40 KB <= 4 MB



3. 시간 복잡도

  • 2중 for 문 n x k 만큼 반복: O(nk)
    => n, k 최대값 대입: 10^2 x 10^4 = 10^6 << 0.5억



코드

import java.io.*;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
	static int n, k;			// 동전 종류 개수 n, 목표 동전 가치 합 k
	static int[] coins;
	static int count;			// 출력, 경우의 수
	static int[] dp;

	static void solution() {
		// dp[j] = dp[j] + dp[j - coins[i]]		(가치 합 j >= coins[i])
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			for (int j = coins[i]; j <= k; j++)
				dp[j] += dp[j - coins[i]];
		}

		count = dp[k];
	}

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(
				new InputStreamReader(System.in)
		);
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

		n = Integer.parseInt(st.nextToken());
		k = Integer.parseInt(st.nextToken());

		coins = new int[n + 1];			// [1] ~ [n] 사용
		for (int i = 1; i <= n; i++)
			coins[i] = Integer.parseInt(br.readLine());

		dp = new int[k + 1];			// [0]은 패딩
		dp[0] = 1;						// 초기식
		solution();
		System.out.println(count);
	}
}



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