[프로그래머스 Level1] Math 2

Wonjun·2022년 6월 2일
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📝 정수 제곱근 판별

문제 설명

  • 임의의 양의 정수 n에 대해, n이 어떤 양의 정수 x의 제곱인지 아닌지 판단하려 합니다.
  • n이 양의 정수 x의 제곱이라면 x+1의 제곱을 리턴하고, n이 양의 정수 x의 제곱이 아니라면 -1을 리턴하는 함수를 완성하세요.
  • n은 1이상, 50000000000000 이하인 양의 정수입니다.

해결 방법

x값을 1씩 늘려가면서 x * x의 값이 n과 같은지 반복, 비교한다
같다면 (x+1) * (x+1)을 return하고 아니라면 -1을 return한다

💻소스코드

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

long long solution(long long n) {
    long long answer = 0;
    long long x = 1;
    while (x * x <= n){
        if (x * x == n){
            answer = (x + 1) * (x + 1);
            break;
        }
        else
            answer = -1;
        x++;
    }
    return answer;
}

📝 콜라츠 추측

문제 설명

  • 1937년 Collatz란 사람에 의해 제기된 이 추측은, 주어진 수가 1이 될때까지 다음 작업을 반복하면, 모든 수를 1로 만들 수 있다는 추측입니다. 작업은 다음과 같습니다.
1-1. 입력된 수가 짝수라면 2로 나눕니다. 
1-2. 입력된 수가 홀수라면 3을 곱하고 1을 더합니다.
2. 결과로 나온 수에 같은 작업을 1이 될 때까지 반복합니다.
  • 예를 들어, 입력된 수가 6이라면 6→3→10→5→16→8→4→2→1 이 되어 총 8번 만에 1이 됩니다. 위 작업을 몇 번이나 반복해야하는지 반환하는 함수, solution을 완성해 주세요.
  • 단, 작업을 500번을 반복해도 1이 되지 않는다면 –1을 반환해 주세요.
  • 입력된 수, num은 1 이상 8000000 미만인 정수입니다.

해결 방법

8바이트 long long 자료형으로 num을 넘겨주지 않으면 4바이트 int형 범위를 초과하는 일부 테스트 케이스를 통과하지 못한다 따라서 먼저 long long형 n을 선언하고 인자를 넘겨준다
무한루프를 사용해서 n이 1이 된다면 break
반복횟수가 500이 넘어가는 순간 -1을 return
나머지는 문제 요구사항을 그대로 따라가면 된다

💻소스코드

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

int solution(int num) {
    int answer = 0;
    long long n = num;
    int cnt = 0;    // count repetition
    while (true){
        if (n == 1)
            break;
        if (n % 2 == 0)
            n /= 2;
        else
            n = n * 3 + 1;
        cnt++;
        if (cnt >= 500)
            return -1;
    }
    answer = cnt;
    return answer;
}

📝 부족한 금액

문제 설명

  • 새로 생긴 놀이기구는 인기가 매우 많아 줄이 끊이질 않습니다. 이 놀이기구의 원래 이용료는 price원 인데, 놀이기구를 N 번 째 이용한다면 원래 이용료의 N배를 받기로 하였습니다.
  • 즉, 처음 이용료가 100이었다면 2번째에는 200, 3번째에는 300으로 요금이 인상됩니다.
  • 놀이기구를 count번 타게 되면 현재 자신이 가지고 있는 금액에서 얼마가 모자라는지를 return 하도록 solution 함수를 완성하세요.
  • 단, 금액이 부족하지 않으면 0을 return 하세요.

제한사항

  • 놀이기구의 이용료 price : 1 ≤ price ≤ 2,500, price는 자연수
  • 처음 가지고 있던 금액 money : 1 ≤ money ≤ 1,000,000,000, money는 자연수
  • 놀이기구의 이용 횟수 count : 1 ≤ count ≤ 2,500, count는 자연수

해결 방법

놀이기구를 N번 타면 기구이용료가 price * N 이 된다
놀이기구 총 이용료 total를 구하고 money와 비교해서 부족하지 않으면 0을 return
부족하다면 total에서 money를 뺀 값을 return

💻소스코드

using namespace std;

long long solution(int price, int money, int count)
{
    long long answer = -1;
    long long total = 0;    // 놀이기구 총 이용금액
    int inc = price;    // 요금 인상
    while (count > 0){
        total += price;
        price += inc;
        count--;
    }
    if (total <= money)
        answer = 0;
    else
        answer = total - money;
    return answer;
}

📝 나누어 떨어지는 숫자 배열

문제 설명

  • array의 각 element 중 divisor로 나누어 떨어지는 값을 오름차순으로 정렬한 배열을 반환하는 함수, solution을 작성해주세요.
  • divisor로 나누어 떨어지는 element가 하나도 없다면 배열에 -1을 담아 반환하세요.

제한 사항

  • arr은 자연수를 담은 배열입니다.
  • 정수 i, j에 대해 i ≠ j 이면 arr[i] ≠ arr[j] 입니다.
  • divisor는 자연수입니다.
  • array는 길이 1 이상인 배열입니다.

해결 방법

1. arr의 각 element 중 divisor로 나누었을 때 나머지가 0이면 answer에 push_back 해준다
2. answer 배열이 비어있는지 empty()로 확인해주고 비어있다면 -1을 push_back 해준다
3. algorithm 헤더를 include 해서 sort()로 answer 배열을 오름차순 정렬해준다

💻소스코드

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

vector<int> solution(vector<int> arr, int divisor) {
    vector<int> answer;
    for(int i = 0; i < arr.size(); i++){
        if ((arr[i] % divisor) == 0)
            answer.push_back(arr[i]);
    }
    if (answer.empty())
        answer.push_back(-1);
    sort(answer.begin(), answer.end());
    return answer;
}

📝 행렬의 덧셈

문제 설명

  • 행렬의 덧셈은 행과 열의 크기가 같은 두 행렬의 같은 행, 같은 열의 값을 서로 더한 결과가 됩니다.
  • 2개의 행렬 arr1과 arr2를 입력받아, 행렬 덧셈의 결과를 반환하는 함수, solution을 완성해주세요.

제한 사항

  • 행렬 arr1, arr2의 행과 열의 길이는 500을 넘지 않습니다.

해결 방법

벡터 안에 벡터가 있어서 살짝 당황했지만 2차원 가변 배열을 의미한다는 것을 직감했다.
행렬의 덧셈은 행과 열의 크기가 같은 두 2차원 배열의 각각 동일한 행과 열 요소의 합이다.
2차원 배열을 다루듯 이중 for문을 사용했다.
다만 가변 길이 배열이기 때문에 바깥 for문에서 새로운 vector tmp 선언해준다.
이것은 answer 벡터의 각각의 한 행이 될 것이다.
arr1과 arr2의 각 요소를 더한 값을 tmp에 push_back 해준다.
그럼 데이터들이 차곡차곡 쌓여서 하나의 행을 이루는 벡터 배열이 완성될 것이다.
그것을 바깥 for문에서 answer 벡터에 push_back 해준다.
이러한 가변 행들이 모여 2차원 가변 배열이 완성된다.

💻소스코드

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

vector<vector<int>> solution(vector<vector<int>> arr1, vector<vector<int>> arr2) {
    vector<vector<int>> answer;
    for (int i = 0; i < arr1.size(); i++){
        vector<int> tmp;
        for (int j = 0; j < arr1[i].size(); j++){
            tmp.push_back(arr1[i][j] + arr2[i][j]);
        }
        answer.push_back(tmp);
    }
    return answer;
}

📝 소수 찾기

문제 설명

  • 1부터 입력받은 숫자 n 사이에 있는 소수의 개수를 반환하는 함수, solution을 만들어 보세요.
  • 소수는 1과 자기 자신으로만 나누어지는 수를 의미합니다.
    (1은 소수가 아닙니다.)

제한 조건

  • n은 2이상 1000000이하의 자연수입니다.

해결 방법

소수인지 판단하는 is_prime 함수를 만든다. 1은 소수가 아니므로 return false;
어떤 수 n을 i (i != 1, i != n)로 나눴을 때 나머지가 0이라면 n은 더 이상 소수가 아니다.
i < n 보다 효율이 좋은 i * i <= n 사용하여 n % i == 0이라면 return false;
위 조건에 걸리지 않는 수는 소수이므로 return true;
1부터 n까지 소수를 판단해서 소수면 answer++

💻소스코드

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

bool is_prime(int n){
    if (n == 1)
        return false;   // 1 is not prime
    for (int i = 2; i * i <= n; i++){
        if (n % i == 0)
            return false;
    }
    return true;
}

int solution(int n) {
    int answer = 0;
    for(int i = 1; i <= n; i++){
        if (is_prime(i))
            answer++;
    }
    return answer;
}

📝 정수 내림차순으로 정렬하기

문제 설명

  • 함수 solution은 정수 n을 매개변수로 입력받습니다. n의 각 자릿수를 큰것부터 작은 순으로 정렬한 새로운 정수를 리턴해주세요.
  • 예를들어 n이 118372면 873211을 리턴하면 됩니다.

제한 조건

  • n 은 1이상 8000000000 이하인 자연수입니다.

해결 방법

내림차순으로 정렬하라는 문제 조건을 보고 sort() 함수를 이용해야겠다고 생각했다.
정수 n을 to_string() 함수를 통해서 s_num 문자열로 변환한다.
문자열로 변환한 s_num 변수를 sort() 함수를 이용해 내림차순으로 정렬한다.
정렬된 s_num 변수를 stoll(string to long long)으로 다시 정수로 변환하고 return

💻소스코드

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

long long solution(long long n) {
    long long answer = 0;
    string s_num = to_string(n);
    sort(s_num.begin(), s_num.end(), greater<int>());
    answer = stoll(s_num);
    return answer;
}

📝 소수 만들기

문제 설명

소수 만들기

해결 방법

소수를 판별하는 is_prime 함수를 구현한다. 1은 소수가 아니므로 false를 return하고 약수 i가 있다면 false를 return한다. 그 외는 소수이므로 true를 return한다.
nums 배열에 있는 세 수의 합이 되는 모든 수에 대해 is_prime 함수를 통해 소수를 판별하여 소수의 개수를 센다.

💻소스코드

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

bool is_prime(int n)
{
    if (n == 1)
        return false;
    for (int i = 2; i * i <= n; i++){
        if (n % i == 0)
            return false;
    }
    return true;
}

int solution(vector<int> nums) {
    int answer = 0;
    for (int i = 0; i < nums.size(); i++){
        for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++){
            for (int k = j + 1; k < nums.size(); k++){
                if (is_prime(nums[i] + nums[j] + nums[k])){
                    answer++;
                }
            }
        }
    }
    return answer;
}

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