구현(Implementation)
- 머릿속에 있는 알고리즘을 소스코드로 바꾸는 과정
- 풀이를 떠올리는 것은 쉽지만 소스코드로 옮기기 어려운 문제를 지칭
- 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
- 완전탐색 : 모든 경우의 수를 주저 없이 다 계산하는 해결 방법
- 시뮬레이션 : 문제에서 제시한 알고리즘을 한 단계씩 차례대로 직접 수행
- 일반적으로 알고리즘 문제에서의 2차원 공간은 행렬(Matrix)의 의미로 사용
<문제> 상하좌우
여행가 A는 N x N 크기의 정사각형 공간에 서 있습니다. 이 공간은 1 x 1 크기의 정사각형으로 나누어져 있습니다. 가장 왼쪽 위 좌표는 (1, 1)이며, 가장 오른쪽 아래 좌표는 (N, N)에 해당합니다. 여행가 A는 상, 하, 좌, 우 방향으로 이동할 수 있으며, 시작 좌표는 항상 (1,1) 입니다. 우리 앞에는 여행가 A가 이동할 계획이 적힌 계획서가 놓여 있습니다.
계획서에는 하나의 줄에 띄어쓰기를 기준으로 하여 L, R, U, D 중 하나의 문자가 반복적으로 적혀있습니다. 각 문자의 의미는 다음과 같습니다.
L : 왼쪽으로 한 칸 이동
R : 오른쪽으로 한 칸 이동
U : 위로 한 칸 이동
D : 아래로 한 칸 이동
이때 여행가 A가 N x N 크기의 정사각형 공간을 벗어나는 움직임은 무시됩니다. 예를 들어 (1, 1)의 위치에서 L 혹은 U를 만나면 무시됩니다.
💡문제 해결 아이디어
- 일련의 명령에 따라서 개체를 차례대로 이동시킨다는 점에서 시뮬레이션(Simulation) 유형으로도 분류되며 구현이 중요한 대표적인 문제 유형
🪄답안 예시
# N 입력받기
n = int(input())
x, y = 1, 1 # 시작 좌표
plans = input().split() # 이동계획 입력받기
# 상 하 좌 우
dx = [0, 0, -1, 1] # 좌 우
dy = [-1, 1, 0, 0] # 상 하
direction = ['U', 'D', 'L', 'R']
# 이동 계획을 하나씩 확인하기
for plan in plans:
# 이동 후 좌표 구하기
for i in range(len(direction)):
if plan == direction[i]:
nx = x + dx[i] # x좌표
ny = y + dy[i] # y좌표
# 공간을 벗어나는 경우 무시
if nx < 1 or ny < 1 or nx > n or ny > n:
continue
# 이동 수행
x, y = nx, ny
print(x, y)
<입력>
5
R R U D D
<출력>
3 3
<문제> 시각
정수 N이 입력되면 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 구하는 프로그램을 작성하세요. 예를 들어 1을 입력했을 때 다음은 3이 하나라도 포함되어 있으므로 세어야 하는 시각입니다.
00시 00분 03초
00시 13분 30초
반면에 다음은 3이 하나도 포함되어 있지 않으므로 세면 안 되는 시각입니다.
00시 02분 55초
01시 27분 45초
💡문제 해결 아이디어
- 가능한 모든 시각의 경우를 하나씩 모두 세서 풀 수 있는 문제
- 하루는 86,400초이므로, 00시 00분 00초부터 23시 59분 59초까지의 모든 경우는 86,400가지
- 25 * 60 * 60 = 86,400
- 따라서 단순히 시각을 1씩 증가시키면서 3이 하나라도 포함되어 있는지를 확인하면 됨
- 시, 분, 초에 대한 경우의수는 3중 반복문 이용해 계산
- 이러한 유형은 완전 탐색(Brute Forcing) 문제 유형
- 가능한 경우의 수를 모두 검사해보는 탐색 방법을 의미
- 확인(탐색)해야 할 전체 데이터의 개수가 100만개 이하일 때 완전 탐색을 사용하면 적절
🪄답안 예시
# n 입력받기
n = int(input())
count = 0
for h in range(n+1): # 시간
for m in range(60): # 분
for s in range(60): # 초
# 매 시각 안에 '3'이 포함되어 있다면 카운트 증가
if '3' in str(h) + str(m) + str(s):
count += 1
print(count)
<입력>
5
<출력>
11475
<문제> 왕실의 나이트
행복 왕국의 왕실 정원은 체스판과 같은 8 x 8 좌표 평면입니다. 왕실의 정원의 특정한 한 칸에 나이트가 서있습니다. 나이트는 매우 충성스러운 신하로서 매일 무술을 연마합니다.
나이트는 말을 타고 있기 때문에 이동을 할 때는 L자 형태로만 이동할 수 있으며 정원 밖으로는 나갈 수 없습니다.
나이트는 특정 위치에서 다음과 같은 2가지 경우로 이동할 수 있습니다.
1. 수평으로 두 칸 이동한 뒤에 수직으로 한 칸 이동하기
2. 수직으로 두 칸 이동한 뒤에 수평으로 한 칸 이동하기
이처럼 8 x 8 좌표 평면상에서 나이트의 위치가 주어졌을 때 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하는 프로그램을 작성하세요. 왕실의 정원에서 행 위치를 표현할 때는 1부터 8로 표현하며, 열 위치를 표현할 때는 a부터 h로 표현합니다.
c2에 있을 때 이동할 수 있는 경우의 수는 6가지 입니다.
💡문제 해결 아이디어
- 요구사항대로 충실히 구현하면 되는 문제
- 나이트의 8가지 경로를 하나씩 확인하며 각 위치로 이동이 가능한지 확인
- 리스트를 이용하여 8가지 방향에 대한 방향 벡터를 정의
🪄답안 예시
# 현재 나이트의 위치 입력받기
input_data = input()
row = int(input_data[1])
col = int(ord(input_data[0])) - int(ord('a')) + 1
# 나이트가 이동할 수 있는 8가지 방향 정의
steps = [(-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1), (2, 1), (1, 2), (-1, 2), (-2, 1)]
# 8가지 방향에 대하여 각 위치로 이동이 가능한지 확인
result = 0
for step in steps:
# 이동하고자 하는 위치 확인
next_row = row + step[0]
next_col = col + step[1]
# 해당 위치로 이동이 가능하다면 카운트 증가
if next_row >= 1 and next_row <= 8 and next_col >= 1 and next_col <=8:
result += 1
print(result)
<입력>
a1
<출력>
2
<문제> 게임개발
캐릭터가 있는 장소는 1 X 1 크기의 정사각형으로 이뤄진 N X M 크기의 직사각형으로, 각각의 칸은 육지 또는 바다이다. 캐릭터는 동서남북 중 한 곳을 바라본다.
맵의 각 칸은 (A, B)로 나타낼 수 있고, A는 북쪽으로부터 떨어진 칸의 개수, B는 서쪽으로부터 떨어진 칸의 개수이다. 캐릭터는 상하좌우로 움직일 수 있고, 바다로 되어 있는 공간에는 갈 수 없다. 캐릭터의 움직임을 설정하기 위해 정해놓은 매뉴얼은 이러하다.
1. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽 방향(반시계 방향으로 90도 회전한 방향)부터 차례대로 갈 곳을 정한다.
2. 캐릭터의 바로 왼쪽 방향에 아직 가보지 않은 칸이 존재한다면, 왼쪽 방향으로 회전한 다음 왼쪽으로 한 칸을 전진한다. 왼쪽 방향에 가보지 않은 칸이 없다면, 왼쪽 방향으로 회전만 수행하고 1단계로 돌아간다.
3. 만약 네 방향 모두 이미 가본 칸이거나 바다로 되어 있는 칸인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 뒤로 가고 1단계로 돌아간다. 단, 이때 뒤쪽 방향이 바다인 칸이라 뒤로 갈 수 없는 경우에는 움직임을 멈춘다.
매뉴얼에 따라 캐릭터를 이동시킨 뒤에, 캐릭터가 방문한 칸의 수를 출력하는 프로그램을 만드시오.
💡문제 해결 아이디어
- 방향을 설정해서 이동하는 문제 유형에서는 dx, dy라는 별도의 리스트를 만들어 방향을 정하는 것이 효과적임.
- 리스트 컴프리헨션 문법을 사용해 2차원 리스트 초기화
🪄답안 예시
# 맵의 크기 n(세로), m(가로)를 공백으로 구분하여 입력받음
n, m = map(int, input().split())
# 방문한 위치를 저장하기 위한 맵을 생성하여 0으로 초기화
d = [[0] * m for _ in range(n)]
# 현재 캐릭터의 x좌표, y좌표, 방향을 입력받기
x, y, direction = map(int, input().split())
d[x][y] = 1 # 현재좌표 방문 처리
# 전체 맵 정보를 입력받기
array = []
for i in range(n):
array.append(list(map(int, input().split())))
# 북, 동, 남, 서 방향 정의
dx = [-1, 0, 1, 0]
dy = [0, 1, 0, -1]
# 왼쪽으로 회전하기 함수
def turn_left():
global direction
direction -= 1
if direction == -1: # 왼쪽으로 회전해서 -1이면 서쪽
direction = 3
# 시뮬레이션 시작
count = 1
turn_time = 0
while True:
# 왼쪽으로 회전
turn_left()
nx = x + dx[direction]
ny = y + dy[direction]
# 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 존재하는 경우 이동
if d[nx][ny] == 0 and array[nx][ny] == 0:
d[nx][ny] = 1
x = nx
y = ny
count += 1
turn_time = 0
continue
# 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 없거나 바다인 경우
else:
turn_time += 1
# 네방향 모두 갈 수 없는 경우
if turn_time == 4:
nx = x - dx[direction]
ny = y - dy[direction]
# 뒤로 갈 수 있다면 이동하기
if array[nx][ny] == 0:
x = nx
y = ny
# 뒤가 바다라면(막혀있다면)
else:
break
turn_time = 0
print(count)
<입력>
4 4 # 4 X 4 맵 생성
1 1 0 # (1, 1)에 북쪽(0) 방향 보고 서있는 캐릭터
1 1 1 1 # 첫 줄은 모두 바다
1 0 0 1 # 둘째 줄은 바다/육지/육지/바다
1 1 0 1 # 셋째 줄은 바다/바다/육지/바다
1 1 1 1 # 넷째 줄은 모두 바다
<출력>
3
<문제> 문자열 재정렬
알파벳 대문자와 숫자(0~9) 로만 구성된 문자열이 입력으로 주어집니다. 이때 모든 알파벳을 오름차순으로 정렬하여 이어서 출력한 뒤에, 그 뒤에 모든 숫자를 더한 값을 이어서 출력합니다.
예를 들어 K1KA5CB7이라는 값이 들어오면 ABCKK13을 출력합니다.
💡문제 해결 아이디어
- 요구사항대로 충실히 구현하면 되는 문제
- 문자열이 입력되었을 때 문자를 하나씩 확인
- 숫자인 경우 따로 합계를 계산
- 알파벳의 경우 별도의 리스트에 저장
- 결과적으로 리스트에 저장된 알파벳을 정렬해 출력하고, 합계를 뒤에 붙여 출력하면 정답
🪄답안 예시
# 문자열 입력받기
s = input()
# 알파벳 저장할 리스트
array = []
# 숫자 합할 변수
sum = 0
for i in s:
# 문자열이면 리스트에 추가
if i.isalpha(): array.append(i)
# 숫자면 합함
else: sum += int(i)
# 문자열 정렬하기
array.sort()
# 숫자의 합이 0이 아니라면(숫자가 있다면)
if sum != 0:
# 맨뒤에 붙이기
array.append(str(sum))
print(''.join(array))
<입력 1>
K1KA5CB7
<출력 1>
ABCKK13
<입력 2>
AJKDLSI412K4JSJ9D
<출력 2>
ADDIJJJKKLSS20
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