구현(시뮬레이션과 완전 탐색)

구현

머릿속에 있는 알고리즘을 소스코드로 바꾸는 과정. 대게 풀이를 떠올리는 것은 쉽지만 소스코드로 옮기기 어려운 문제를 지칭한다. 

구현 유형의 예시는 다음과 같다.

 

• 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

 

 완전 탐색 문제에서는 2차원 공간에서의 방향 벡터가 자주 활용된다. 

#     동, 북, 서, 남
dx = [0, -1, 0, 1]
dy = [1, 0, -1, 0]

# 현재 위치
x, y = 2, 2

for i in range(4): # 다음 위치
    nx = x + dx[i] 
    ny = y + dy[i]
    print(nx,ny)

 

• <시각> - 완전탐색
• 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

이 문제는 가능한 모든 시각의 경우를 하나씩 모두 세서 풀 수 있는 문제다. 하루는 86,400초 이므로, 00시 00분 00초 부터 23시 59분 59초까지의 모든 경우는 86,400가지 이다. 따라서 단순히 시각을 1씩 증가시키면서 3이 하나라도 포함되어 있는지를 확인하면 된다.

# 직접 작성한 실패한 코드

n = 5

h, m, s = 0, 0, -1
cnt = 0

while True:
    s += 1

    if h == n and m == 59 and s == 59:
        break

    if s == 60:
        s = 0
        m += 1
        if m == 60:
            m = 0
            h += 1

    elif '3' in str(s) or '3' in str(m) or '3' in str(h):
        cnt += 1

print(cnt)

두 시간정도 써가면서 고치고... 파이썬 튜터 홈페이지 들어가서 시각적으로도 확인해보고...  고치고 또 고쳤는데도 실패한 코드. 아직도 어디가 틀렸는지 감이 안온다. 11340과 11475. 135의 차이는 어디서 나온 걸까....

 

문제랑 한참 싸우고 나서 포기하고 정답을 보고 굉장히 허무했다.. 내가 어렵게 생각한건지 생각하는 방식이 잘 못 된건지 알고리즘 문제들은 당최 어디서 틀린건지 알 수가 없다.

h = int(input()) # 정수 h 를 입력 받기
cnt = 0

for i in range(h+1): # h까지 포함해야 하므로 h+1
    for j in range(60): # 0-59까지
        for k in range(60):
            if '3' in str(i) + str(j) + str(k):
                cnt += 1
                
print(cnt)

 

 

• <상하좌우> 
• 여행가 A씨는 N x N 크기의 정사각형 공간 위에 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 적혀 있다. 각 문자의 의미는 다음과 같습니다.
  • L: Left
  • R: Right
  • U: Up
  • D: Down

 

• 이때 여행가 A가 N x N 크기의 정사각형 공간을 벗어나는 움직임은 무시됩니다. 예를 들어 (1, 1)의 위치에서 L 혹은 U를 만나면 무시됩니다.
  • 입력 조건1: 첫째 줄에 공간의 크기를 나타내는 N이 주어집니다. (1 <= N <= 100)
  • 입력 조건2: 둘째 줄에 여행가 A가 이동할 계획서 내용이 주어집니다. (1<= 이동 횟수 <=100)
  • 출력 조건: 첫째 줄에 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표 (X, Y)를 공백을 기준으로 구분하여 출력합니다.

이 문제는 요구사항대로만 충실히 구현하면 되는 문제다.

일련의 명령에 따라서 개체를 차례대로 이동시킨다는 점에서 시뮬레이션 유형으로도 분류되며 구현이 중요한 대표적인 문제 유형이다. 코딩테스트에서의 시뮬레이션 유형, 구현 유형, 완전 탐색 유형은 서로 유사한 점이 많다는 정도로만 기억하면 된다. 

 

n = int(input()) # n 입력 받기
x, y = 1, 1
plans = input().split()

# L, R, U, D에 따른 이동 방향
dx = [0, 0, -1, 1]
dy = [-1, 1, 0, 0]
move_types = ['L', 'R', 'U', 'D']

for plan in plans: # 이동 계획 하나씩 확인
    for i in range(len(move_types)):
        if plan == move_types[i]:
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
    if nx < 1 or ny < 1 or nx > n or ny > n: # 범위를 벗어나는 경우
    	continue
    x, y = nx, ny # 이동
    
print(x, y)

 

 

• <문자열 재정렬>
• 알파벳 대문자와 숫자(0-9)로만 구성된 문자열이 입력으로 주어진다. 이때 모든 알파벳을 오름차순으로 정렬하여 이어서 출력한 뒤에, 그 뒤에 모든 숫자를 더한 값을 이어서 출력해라.
• 예를들어 K1KA5CB7이라는 값이 들어오면 ABCKK13을 출력한다.

이 문제도 요구사항대로 충실히 구현하면 되는 문제다. 문자열이 입력됐을 때 문자를 하나씩 확인한다. 숫자인 경우 따로 합계를 계산하고, 알파벳인 경우 별도의 리스트에 저장한다. 결과적으로 리스트에 저장된 알파벳을 정렬해 출력하고, 합계를 뒤에 붙여 출력하면 정답이다.

# 직접 작성한 코드

alpha = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z']

words = []
num = []

for i in range(len(s)):
  if s[i] in alpha:
    words.append(s[i])
  else:
    num.append(int(s[i]))

word = ''
for i in sorted(words):
  word += i

num = sum(num)
result = word + str(num)

print(result)

 

data = input() 
result = []
value = 0

# 문자를 하나씩 확인하며
for x in data:
    if x.isalpha(): # 알파벳인 경우 결과 리스트에 삽입
	    result.append(x)
    else: # 숫자는 따로 계산
    	value += int(x)
        
result.sort() # 알파벳 리스트 오름차순으로 정렬

if value != 0: # 숫자가 존재하는 경우
    result.append(str(value)) # 맨 뒤에 삽입

print(''.join(result)) # 최종 결과물 출력(리스트를 문자열로 변환해 출력)

colab으로 시도했을 때 isalpha가 안 되길래 위의 방식으로 진행했는데 난 i.isalpha == True: 이런식으로 조건을 정해줘서 안됐었다. 아래 정답 코드를 통해 배운 점은 총 두 가지.

1. isalpha(): 형식은 True인지 아닌지를 판단하기 때문에 if 조건문 안에 있다면 자동으로 True인 경우에만 동작 실행. 그리고 isalpha()식으로 작성한다는 것
2. 리스트를 어떻게 문자열로 변환하나 생각했었는데 굳이 나처럼 반복문을 쓸 필요 없이 ''.join(list명) 함수를 사용하면 된다.