[알고리즘] 구현 유형 개요

안수진·2023년 6월 28일
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구현(Implementation)

  • 흔히 알고리즘 대회에서 구현 유형의 문제란 무엇을 의미할까요?

    • 풀이를 떠올리는 것은 쉽지만 소스코드로 옮기기 어려운 문제를 지칭한다.

  • 구현 유형의 예시는 다음과 같습니다.

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

행렬(Matrix)

  • 일반적으로 알고리즘 문제에서의 2차원 공간은 행렬(Matrix)의 의미로 사용된다.

  • 시뮬레이션 및 완전 탐색 문제에서는 2차원 공간에서의 방향 벡터가 자주 활용된다.

🔎<문제> 상하좌우

📝 문제 해결 아이디어

  • 이 문제는 요구사항대로 충실히 구현하면 되는 문제
  • 일련의 명령에 따라서 개체를 차례대로 이동시킨다는 점에서 시뮬레이션(Simulation) 유형으로도 분류되며 구현이 중요한 대표적인 문제 유형이다.
    • 다만, 코딩 테스트에서의 시뮬레이션 유형, 구현 유형, 완전 탐색 유형은 서로 유사한 점이 많다는 정도로만 기억

📝 답안 예시

import java.util.*;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        // N을 입력받기
        int n = sc.nextInt();
        sc.nextLine(); // 버퍼 비우기
        String[] plans = sc.nextLine().split(" ");
        int x = 1, y = 1;

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

        // 이동 계획을 하나씩 확인
        for (int i = 0; i < plans.length; i++) {
            char plan = plans[i].charAt(0);
            // 이동 후 좌표 구하기 
            int nx = -1, ny = -1;
            for (int j = 0; j < 4; j++) {
                if (plan == moveTypes[j]) {
                    nx = x + dx[j];
                    ny = y + dy[j];
                }
            }
            // 공간을 벗어나는 경우 무시 
            if (nx < 1 || ny < 1 || nx > n || ny > n) continue;
            // 이동 수행 
            x = nx;
            y = ny;
        }

        System.out.println(x + " " + y);
    }

}

charAt() 메서드를 사용하면 문자열(String)에서 특정 위치에 있는 문자(char)에 접근할 수 있으므로, 문자열을 문자 단위로 조작하고 처리할 수 있습니다.



🔎<문제> 시각

📝 문제 해결 아이디어

  • 이 문제는 가능한 모든 시각의 경우를 하나씩 모두 세서 풀 수 있는 문제
  • 하루는 86,400초이므로, 00시 00분 00초부터 23시 59분 59초까지의 모든 경우는 86,400가지
    24 60 60 = 86,400
  • 따라서 단순히 시각을 1씩 증가시키면서 3이 하나라도 포함되어 있는지를 확인하면 된다.
  • 이러한 유형은 완전 탐색(Brute Forcing) 문제 유형이라고 불린다.

    완전 탐색: 가능한 경우의 수를 모두 검사해보는 탐색 방법을 의미


📝 답안 예시

import java.util.*;

public class Main {

    // 특정한 시각 안에 '3'이 포함되어 있는지의 여부
    public static boolean check(int h, int m, int s) {
        if (h % 10 == 3 || m / 10 == 3 || m % 10 == 3 || s / 10 == 3 || s % 10 == 3)
            return true;
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        // H를 입력받기 
        int h = sc.nextInt();
        int cnt = 0;

        for (int i = 0; i <= h; i++) { // 시
            for (int j = 0; j < 60; j++) { // 분
                for (int k = 0; k < 60; k++) { // 초
                    // 매 시각 안에 '3'이 포함되어 있다면 카운트 증가
                    if (check(i, j, k)) cnt++;
                }
            }
        }

        System.out.println(cnt);
    }

}

🔎<문제> 왕실의 나이트

📝 문제 해결 아이디어

  • 요구사항대로 충실히 구현하면 되는 문제
  • 나이트의 8가지 경로를 하나씩 확인하며 각 위치로 이동이 가능한지 확인한다.
    리스트를 이용하여 8가지 방향에 대한 방향 벡터를 정의한다.

📝 답안 예시

import java.util.Scanner;

public class 왕실의_나이트 {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		String inputData = sc.nextLine();
		
		int[] dx = {-1, -2, -2, -1, 1, 2, 1, 2}; //행
		int[] dy = {-2, -1, 1, 2, -2, -1, 2, 1}; //열
//		char[] yeol = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h'};
//		
//		int y = 0;
//		int x = Integer.parseInt(String.valueOf(index.charAt(1)));
//		for(int i = 0; i < yeol.length; i++) {
//			char charY = index.charAt(0);
//			if(charY == yeol[i]) {
//				y = i + 1;
//				break;
//			}
//		}'

		// 아스키코드로 간단하게 구현
		int y = inputData.charAt(1) - '0'; // char자료형 숫자 to int
        int x = inputData.charAt(0) - 'a' + 1; // char자료형 문자 to int
		System.out.println(x + " " + y);
		
		
		int count = 0;
		for(int i = 0; i < 8; i++) {
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];
			
			if(nx >= 1 && nx <= 8 && ny >= 1 && ny <= 8) count++;
		}
		System.out.println(count);
	}
}

🔎<문제> 문자열 재정렬

📝 문제 해결 아이디어

  • 요구사항대로 충실히 구현하면 되는 문제
  • 문자열이 입력되었을 때 문자를 하나씩 확인한다.
    • 숫자인 경우 따로 합계를 계산한다.
    • 알파벳은 경우 별도의 리스트에 저장한다.
  • 결과적으로 리스트에 저장된 알파벳을 정렬해 출력하고, 합계를 뒤에 붙여 출력하면 정답

📝 답안 예시 - isDigit()

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Scanner;

public class 문자열재정렬 {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		String inputData = sc.nextLine();
		ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
		
		int sum = 0;
		
		for(int i = 0; i < inputData.length(); i++) {
			char data = inputData.charAt(i);
			if(Character.isDigit(data)) { // 숫자
				sum += data - '0';
			}
			else {
				list.add(data);
			}
		}
		Collections.sort(list);
		
		for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
			System.out.print(list.get(i));
		}
		
		if(sum != 0) System.out.println(sum);
	}
}

📝 답안 예시 - isLetter()

import java.util.*;

public class Main {

    public static String str;
    public static ArrayList<Character> result = new ArrayList<Character>();
    public static int value = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        str = sc.next();

        // 문자를 하나씩 확인하며
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            // 알파벳인 경우 결과 리스트에 삽입
            if (Character.isLetter(str.charAt(i))) {
                result.add(str.charAt(i));
            }
            // 숫자는 따로 더하기
            else {
                value += str.charAt(i) - '0';
            }
        }

        // 알파벳을 오름차순으로 정렬
        Collections.sort(result);

        // 알파벳을 차례대로 출력
        for (int i = 0; i < result.size(); i++) {
            System.out.print(result.get(i));
        }

        // 숫자가 하나라도 존재하는 경우 가장 뒤에 출력
        if (value != 0) System.out.print(value);
        System.out.println();
    }
}

reference

(이코테 2021 강의) 구현 유형 문제 풀이

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