[이코테 2021] 12. 다이나믹 프로그래밍(2/2)

Yewon Kim·2022년 7월 11일
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CodingTest

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🔊본 포스팅은 '(이코테 2021) 이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬' 유튜브 강의를 수강하고 정리한 글입니다.

[문제1] 개미 전사: 문제 설명

  • 개미 전사는 부족한 식량을 충당하고자 메뚜기 마을의 식량창고를 몰래 공격하려고 합니다. 메뚜기 마을에는 여러 개의 식량 창고가 있는데 식량 창고는 일직선으로 이어져 있습니다.
  • 각 식량창고에는 정해진 수의 식량을 저장하고 있으며 개미 전사는 식량창고를 선택적으로 약탁하여 식량을 빼앗을 예정입니다. 이때 메뚜기 정찰병들은 일직선상에 존재하는 식량 창고 중에서 서로 인접한 식량창고가 공격받으면 바로 알아챌 수 있습니다.
  • 따라서 개미 전사가 정찰병에게 들키지 않고 식량창고를 약탈하기 위해서는 최소한 한 칸 이상 떨어진 식량창고를 약탈해야 한다.

- 이때 개미 전사는 두 번째 식량창고와 네 번째 식량창고를 선택했을 때 최댓값인 총 8개의 식량을 빼앗을 수 있습니다. 개미 전사는 식량창고가 이렇게 일직선상일 때 최대한 많은 식량을 얻기를 원한다.

Q. 개미 전사를 위해 식량 창고 N개에 대한 정보가 주어졌을 때 얻을 수 잇는 식량의 최댓값을 구하는 프로그램을 작성하세요.

개미 전사: 답안 예시

# 정수 N을 입력 받기
n = int(input())
# 모든 식량 정보 입력 받기
array = list(map(int, input().split()))

# 앞서 계산된 결과를 저장하기 위한 DP 테이블 초기화
d = [0]*100

# 다이나믹 프로그래밍(Dynamic Programming) 진행 (보텀업)
d[0] = array[0]
d[1] = max(array[0], array[1])
for i in range(2,n):
	d[i] = max(d[i-1], d[i-2]+array[i])
    
# 계산된 결과 출력
print(d[n-1])

[문제2] 1로 만들기: 문제 설명

  • 정수 X가 주어졌을 때, 정수 X에 사용할 수 있는 연산은 다음과 같이 4가지입니다.
1. X가 5로 나누어 떨어지면, 5로 나눕니다.
2. X가 3으로 나누어 떨어지면, 3으로 나눕니다.
3. X가 2로 나누어 떨어지면, 2로 나눕니다.
4. X에서 1을 뺍니다.
  • 정수 X가 주어졌을 때, 연산 4개를 적절히 사용해서 값을 1로 만들고자 합니다. 연산을 사용하는 횟수의 최소값을 출력하세요. 예를 들어 정수가 26이면 다음과 같이 계산해서 3번의 연산이 최소값입니다.
    26 → 25 → 5 → 1

1로 만들기: 답안 예시

# 정수 X를 입력 받기
x = int(input())

# 앞서 계산된 결과를 저장하기 위한 DP 테이블 초기화
d = [0]*30001

# 다이나믹 프로그래밍(Dynamic Programming) 진행 (보텀업)
for i in range(2, x+1):
	# 현재의 수에서 1을 빼는 경우
    d[i] = d[i-1]+1
    # 현재의 수가 2로 나누어 떨어지는 경우
    if i%2==0:
    	d[i]=min(d[i], d[i//2]+1)
    # 현재의 수가 3으로 나누어 떨어지는 경우
    if i%3==0:
    	d[i]=min(d[i], d[i//3]+1)
    # 현재의 수가 5로 나누어 떨어지는 경우
    if i%5==0:
    	d[i]=min(d[i], d[i//5]+1)
        
print(d[x])

[문제3] 효율적인 화폐 구성: 문제 설명

  • N가지 종류의 화폐가 있다. 이 화폐들의 개수를 최소한으로 이용해서 그 가치의 합이 M원이 되도록 하려고 한다. 이때 각 종류의 화폐는 몇 개라도 사용할 수 있다.
  • 예를 들어 2원, 3원 단위의 화폐가 있을 때는 15원을 만들기 위해 3원을 5개 사용하는 것이 가장 최소한의 화폐 개수입니다.
  • M원을 만들기 위한 최소한의 화폐 개수를 출력하는 프로그램을 작성하세요.

효율적인 화폐 구성: 답안 예시

# 정수 N,M을 입력받기
n, m = map(int, input().split())
# N개의 화폐 단위 정보를 입력받기
array = []
for i in range(n):
	array.append(int(input()))
    
# 한 번 계산된 결과를 저장하기 위한 DP 테이블 초기화
d = [10001]*(m+1)

# 다이나믹 프로그래밍(Dynamic Programming) 진행(보텀업)
d[0] = 0
for i in range(n):
	for j in range(array[i], m+1):
    	if d[j-array[i]] !- 10001:  # (i-k)원을 만드는 방법이 존재하는 경우
        	d[j] = min(d[j], d[j-array[i]]+1)

# 계산된 결과 출력
if d[m] == 10001:  # 최종적으로 M원을 만드는 방법이 없는 경우
	print(-1)
else:
	print(d[m])

[문제4] 금광: 문제 설명

  • nxm 크기의 금광이 있습니다. 금강은 1x1 크기의 칸으로 나누어져 있으며, 각 칸은 특정한 크기의 금이 들어 있습니다.
  • 채굴자는 첫 번째 열부터 출발하여 금을 캐기 시작합니다. 맨 처음에는 첫 번째 열의 어느 행에서든 출발할 수 있습니다. 이후에 m-1번에 걸쳐서 매번 오른쪽 위, 오른쪽, 오른쪽 아래 3가지 중 하나의 위치로 이동해야 합니다. 결과적으로 채굴자가 얻을 수 있는 금의 최대 크기를 출력하는 프로그램을 작성하세요.

금광: 답안 예시

# 테스트 케이스(Test Case) 입력
for tc in range(int(input())):
	# 금광 정보 입력
    n,m = map(int, input().split())
    array = list(map(int, input().split()))
    
    # 다이나믹 프로그래밍을 위한 2차원 DP 테이블 초기화
    dp = []
    index = 0
    for i in range(n):
    	dp.append(array[index:index+m])
        index += m
        
    # 다이나믹 프로그래밍 진행
    for j in range(1,m):
    	for i in range(n):
        	# 왼쪽 위에서 오는 경우
            if i==0:
            	left_up = 0
            else:
            	left_up = dp[i-1][j-1]
            # 왼쪽 아래에서 오는 경우
            if i==n-1:
            	left_down=0
            else:
            	left_down = dp[i+1][j-1]
            # 왼쪽에서 오는 경우
            left = dp[i][j-1]
            dp[i][j] = dp[i][j]+max(left_up, left_down, left)
    result = 0
    for i in range(n):
    	result = max(result, dp[i][m-1])
    print(result)

[문제5] 병사 배치하기: 문제 설명

  • N명의 병사가 무작위로 나열되어 있습니다. 각 병사는 특정한 값의 전투력을 보유하고 있습니다.
  • 병사를 배치할 때는 전투력이 높은 병사가 앞쪽에 오도록 내림차순으로 배치를 하고자 한다. 다시 말해 앞쪽에 있는 병사의 전투력이 항상 뒤쪽에 있는 병사보다 높아야 한다.
  • 또한 배치 과정에서는 특정한 위치에 있는 병사를 열외시키는 방법을 이용합니다. 그러면서도 남아 있는 병사의 수가 최대가 되도록 하고 싶습니다.

- 가장 먼저 입력 받은 병사 정보의 순서를 뒤집습니다.
- 가장 긴 증가하는 부분 수열 (LIS) 알고리즘을 수행하여 정답을 도출합니다.

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

# 순서를 뒤집어 '최장 증가 부분 수열' 문제로 변환
array.reverse()

# 다이나믹 프로그래밍을 위한 1차원 DP 테이블 초기화
dp = [1]*n

# 가장 긴 증가하는 부분 수열(LTS) 알고리즘 수행
for i in range(1,n):
	for j in range(0,i):
    	if array[j]<array[i]:
        	dp[i] = max(dp[i], dp[j]+1)
            
# 열외해야 하는 병사의 최소 수를 출력
print(n-max(dp))

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