1. 알고리즘은 간단한데 코드가 지나칠 만큼 길어지는 문제 2. 특정 소수점까지 출력하는 문제 3. 문자열이 입력으로 주어졌을 때 한 문자 단위로 끊어 리스트에 넣어야 하는(파싱하는) 문제 .... = 구현하기 까다로운 문제들
본 책에서는 완전탐색: 모든 경우의 수를 주저없이 다 계산하는 해결법 / 시뮬레이션: 문제에서 제시한 알고리즘을 한단계씩 차례대로 직접 수행하는 문제 두가지를 구현 탭에서 묶어서 설명한다.
구현시 고려해야 할 메모리 제약 사항
C/C++/JAVA에서의 변수 표현 범위
파이썬에서는 직접 자료형을 지정할 필요가 없고, 큰 수의 연산을 기본으로 지원한다. 따라서 표현 범위 제한에 대해 깊게 이해하지 않아도 됨. 다만, 파이썬의 실수형 변수는 유효 숫자에 따라 연산결과가 다르다는 점 유의
파이썬에서 리스트 크기
코테에선 128~512MB로 메모리 제한을 주기 때문에 이를 염두하고 코딩해야 한다.
- 리스트를 여러 개 선언하고, 그중에서 크기가 1,000만 이상인 리스트 가 있다면 메모리 용량 제한으로 문제를 풀 수 없게 되는 경우도 있다는 점. - 파이썬은 C/C++에 비해 동작 속도가 느리다. 그래서 파이썬을 선택했을 때는 C/C++에 비해 2배 의 수행 시간 제한을 적용하기도 한다. - 시간 제한이 1초이고, 데이터의 개수가 100만 개인 문제가 있다면 일반적으로 시간 복잡도 O(NlogN) 이내의 알고리즘을 이용하여 문제를 풀어야 한다.
Sample Question 1) 상하좌우 문제
여행가 A는 N × N 크기의 정사각형 공간 위에 서 있다. 이 공간은 1 × 1 크기의 정사각형으로 나누어져 있다. 가장 왼쪽 위 좌표는 (1, 1)이며, 가장 오른쪽 아래 좌표는 (N, N)에 해당한다. 여행가 A는 상, 하, 좌, 우 방향으로 이동할 수 있으며, 시작 좌표는 항상 (1, 1)이다. 우리 앞에는 여행가 A가 이동할 계획이 적힌 계획서가 놓여 있다. 계획서에는 하나의 줄에 띄어쓰기를 기준으로 하여 L, R, U, D 중 하나의 문자가 반복적으로 적혀 있다. 각 문자의 의미는 다음과 같다. 이때 여행가 A가 N × N 크기의 정사각형 공간을 벗어나는 움직임은 무시된다. 예를 들어 (1, 1) 의 위치에서 L 혹은 U를 만나면 무시된다. 다음은 N = 5인 지도와 계획서이다. 이 경우 6개의 명령에 따라서 여행가가 움직이게 되는 위치는 순서대로 (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 4), (2, 4), (3, 4)이므로, 최종적으로 여행가 A가 도착하게 되는 곳의 좌표는 (3, 4)이다. 다시 말해 3행 4열의 위치에 해당하므로 (3, 4)라고 적는다. 계획서가 주어졌을 때 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표를 출력하는 프로그램을 작성하시오.
• L: 왼쪽으로 한 칸 이동 • R: 오른쪽으로 한 칸 이동 • U: 위로 한 칸 이동 • D: 아래로 한 칸 이동
입력 조건 : • 첫째 줄에 공간의 크기를 나타내는 N이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 100) • 둘째 줄에 여행가 A가 이동할 계획서의 내용이 주어진다.(1 ≤ 이동 횟수 ≤ 100)
출력 조건: • 첫째 줄에 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표 (X, Y)를 공백으로 구분하여 출력한다.
입력 예시 5 R R R U D D
출력 예시 3 4
숫자를 입력받고, 명령어 입력받는 구조는 이전과 동일하되 아예 x, y에 해당되는 좌표를 리스트화 하여서 current_position의 변수로 넣어주었다. 이후, 조금 지저분하지만 커맨드에 따라 해당 포지션의 값을 더하고 빼는 식으로 직관적으로 구현하였다.
n = int(input())# N값 입력받기
commands = list(input().split())#명령어 리스트로 입력받기
current_position = [1, 1]# 처음 시작 지점을 (1, 1)로 지정
for command in commands:#명령어에 따라 순서대로 진행
# 혹시 명령어가 무시될 경우, 이전의 포지션으로 다시 되돌려 주기 위해서 추가 변수
prev_position = current_position.copy()
if command == 'L':#좌측 이동
current_position[1]-=1
elif command == 'R':#우측 이동
current_position[1]+=1
elif command == 'U':#상단 이동
current_position[0]-=1
elif command == 'D':#하단 이동
current_position[0]+=1
# 무시해야 할 경우 명시
if current_position[0]==0 or current_position[1]==0 or current_position[1]==n+1:
current_position = prev_position
#최종 결과 제출
print(current_position[0],current_position[1])
#############아래: 예시 코드 #################
# N을 입력받기
n = int(input())
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']
# 이동 계획을 하나씩 확인
for plan in plans:
# 이동 후 좌표 구하기
for i in range(len(move_types)):
if plan = = move_types[i]:
nx = x + dx[i]
ny = y + dy[i]
# 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)
Sample Question 2) 시각 문제
정수 N이 입력되면 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 예를 들어 1을 입력했을 때 다음은 3이 하나라도 포함되어 있으므로 세어야 하는 시각이다. • 00시 00분 03초 • 00시 13분 30초
반면에 다음은 3이 하나도 포함되어 있지 않으므로 세면 안 되는 시각이다. • 00시 02분 55초 • 01시 27분 45초
입력 조건 : 첫째 줄에 정수 N이 입력된다. (0 ≤ N ≤ 23) 출력 조건 : 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 출력한다.
입력 예시 : 5
출력 예시 : 11475
말 그대로 숫자값을 하나씩 늘리면서 갯수를 세는 방식을 사용하였다. 이때, 시각 내 "3"이라는 숫자가 들어갈 경우 모두 세는 예제로, 단순히 hour, minute, second가 3일 경우를 찾아내면 33분, 13분처럼 3이 아닌 값은 탐지하지 못하기 때문에 아예 string값 내에서 "3"이라는 string값을 탐지하는 형태로 접근하였다.
n = int(input())# N값 입력받기
hour =0
minute = 0
second = 0
num =0
for hour in range(0,n+1):
for minute in range(0, 60):
for second in range(0, 60):
time = "%d hour %d minute %d seconds" % (hour, minute, second)
if "3" in time:
num+=1
print(num)
그 과정에서 제일 안쪽에 time이라는 변수 안에 매번 string값을 대입하는 형태로 접근했는데, 아래 예제 코드를 보면서 저렇게 접근할 경우 괜히 쓸데없이 소요시간이나 메모리를 더 쓸 수도 있게다는 생각이 들었다. 물론 본 예제는 시간 제한 2초 | 메모리 제한 128MB으로 내가 작성한 코드도 저 제한을 넘지는 않지만, 약간 비효율적이란 생각도 든다.
# H를 입력받기
h = int(input())
count = 0
for i in range(h + 1):
for j in range(60):
for k in range(60):
# 매 시각 안에 '3'이 포함되어 있다면 카운트 증가
if '3' in str(i) + str(j) + str(k)
count += 1
print(count)
Sample Question 3) 왕실의 나이트 문제
행복 왕국의 왕실 정원은 체스판과 같은 8 × 8 좌표 평면이다. 왕실 정원의 특정한 한 칸에 나이트가 서 있다. 나이트는 매우 충성스러운 신하로서 매일 무술을 연마한다. 나이트는 말을 타고 있기 때문에 이동을 할 때는 L자 형태로만 이동할 수 있으며 정원 밖으로는 나갈 수 없다. 나이트는 특정한 위치에서 다음과 같은 2가지 경우로 이동할 수 있다.
1. 수평으로 두 칸 이동한 뒤에 수직으로 한 칸 이동하기 2. 수직으로 두 칸 이동한 뒤에 수평으로 한 칸 이동하기
이처럼 8 × 8 좌표 평면상에서 나이트의 위치가 주어졌을 때 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 이때 왕실의 정원에서 행 위치를 표현할 때는 1부터 8로 표현하며, 열 위치를 표현할 때는 a부터 h로 표현한다. 예를 들어 만약 나이트가 a1에 있을 때 이동할 수 있는 경우의 수는 다음 2가지이다. a1의 위치는 좌표 평면에서 구석의 위치에 해당하며 나이트는 정원의 밖으로는 나갈 수 없기 때문이다.
1. 오른쪽으로 두 칸 이동 후 아래로 한 칸 이동하기(c2) 2. 아래로 두 칸 이동 후 오른쪽으로 한 칸 이동하기(b3) 또 다른 예로 나이트가 c2에 위치해 있다면 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수는 6가지이다. 이건 직접 계산해보시오.
입력 조건 : 첫째 줄에 8 x 8 좌표 평면상에서 현재 나이트가 위치한 곳의 좌표를 나타내는 두 문자로 구성된 문자열이 입력된다. 입력 문자는 a1처럼 열과 행으로 이뤄진다.
출력 조건 : 첫째 줄에 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하시오.
입력 예시: a1 출력 예시: 2
나이트가 이동할 수 있는 행동 후보를 리스트로 선언, 초기 start 포지션에 action을 수행할 때마다 변경되는 position을 계산하여, 기준 맵을 초과할 경우엔 count에서 제외하였다.
position = input()
column = ['a','b','c','d','e','f','g','h'].index(position[0])+1#초기 입력에 대하여 column position 결정
row = int(position[1])# row 포지션 결정
start_position = (column, row)#초기 start 지점 정의
action_list = [(-2,1),(-2,-1),(2,1),(2,-1),(-1,2),(-1,-2),(1,-2),(1,2)]#후보 행동 리스트
count = 0# 경우의 수 변수
for action in action_list:# 후보 행동을 기준으로 다 체크해보기
output_position = [start_position[i] + action[i] for i in range(len(start_position))]
if output_position[0]>8 or output_position[1]>8 or output_position[0]<1 or output_position[1]<1:#맵을 넘기는 행동의 경우, continue(count하지 않음)
continue
else:
count += 1
print('output:%d'%count)
아래 답안 예시 코드는 output position을 따로 두지 않고, 간단하게 각 동작 별 [0], [1]만 최종 row, column에 더하는 방식을 사용했는데, 저 방식이 코드 라인 수 줄이기에는 더 좋은 것 같다.
# 현재 나이트의 위치 입력받기
input_data = input()
row = int(input_data[1])
column = 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_column = column + step[1]
# 해당 위치로 이동이 가능하다면 카운트 증가
if next_row >= 1 and next_row <= 8 and next_column >= 1 and next_column <= 8:
result += 1
print(result)
Sample Question 4) 게임 개발
현민이는 게임 캐릭터가 맵 안에서 움직이는 시스템을 개발 중이다. 캐릭터가 있는 장소는 1 × 1 크기의 정사각형으로 이뤄진 N × 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 정해 놓은 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.
현민이는 위 과정을 반복적으로 수행하면서 캐릭터의 움직임에 이상이 있는지 테스트하려고 한다. 매뉴얼에 따라 캐릭터를 이동시킨 뒤에, 캐릭터가 방문한 칸의 수를 출력하는 프로그램을 만드시오.
입력 조건 : - 첫째 줄에 맵의 세로 크기 N과 가로 크기 M을 공백으로 구분하여 입력한다. (3 ≤ N, M ≤ 50) - 둘째 줄에 게임 캐릭터가 있는 칸의 좌표 (A, B)와 바라보는 방향 d가 각각 서로 공백으로 구분하여 주어진다. 방향 d의 값으로는 다음과 같이 4가지가 존재한다. - 0: 북쪽 - 1: 동쪽 - 2: 남쪽 - 3: 서쪽 - 셋째 줄부터 맵이 육지인지 바다인지에 대한 정보가 주어진다. N개의 줄에 맵의 상태가 북쪽부터 남쪽 순서대로, 각 줄의 데이터는 서쪽부터 동쪽 순서대로 주어진다. 맵의 외곽은 항상 바다로 되어 있다. - 0: 육지 - 1: 바다 - 처음에 게임 캐릭터가 위치한 칸의 상태는 항상 육지이다.
출력 조건 : 첫째 줄에 이동을 마친 후 캐릭터가 방문한 칸의 수를 출력한다.
입력 예시: 4 4 # 4 × 4 맵 생성 1 1 0 # (1, 1)에 북쪽(0)을 바라보고 서 있는 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 예시: 3
turn left, go backward, go forward, check_near 등 행동이나 어떠한 상태 체크를 위한 함수를 다 따로 두고 작성하다보니 매우 길어지고, 비효율적이게 코딩된 것 같다. 특히 나는 특정 맵의 포지션 위치에 대하여 다 기록하고, 상대적인 방향에 따라 왼쪽으로 돌 때 마다 다른 방향을 바라본다는 점에서 너무 어렵게 짠 경향이 있는데, 예제 코드는 매우 간단하게 dx, dy 로 구분하여 동작한다는 점에서 다른 것 같다.
조금 더 쉽게 생각해보면 좋았을 것 같다.
import pdb
import sys
# 상대적인 방향을 기준으로 무조건 왼쪽으로 90도 회전하는 동작
def turn_left(current_position):
if current_position[2] == 0:
current_position[2] = 3
else:
current_position[2] -=1
return current_position
# 현재 바라보고 있는 방향을 기준으로 직진 수행
def go_forward(turn_position):
action_list = [[-1, 0, 0], [0, 1, 0], [1, 0, 0], [0, -1, 0]] # 북,동,남,서를 봤을 때 각각의 동작
action = action_list[turn_position[2]]
changed_position = [turn_position[i] + action[i] for i in range(len(turn_position))]
return changed_position
# 현재 바라보고 있는 방향을 기준으로 후진 수행
def go_backward(current_position):
backward_action_list=[[1, 0, 0],[0, -1, 0], [1, 0, 0], [0, -1, 0]]
action = backward_action_list[current_position[2]]
backward_position = [current_position[i] + action[i] for i in range(len(current_position))]
print('go backward',backward_position)
return backward_position
# 현 위치 기준, 4 방향에 대하여 탐색 가능 여부 체크
def check_near(current_position, game_map):
action_list = [[-1, 0, 0], [0, 1, 0], [1, 0, 0], [0, -1, 0]] # 북,동,남,서를 봤을 때 각각의 동작
near_position = []
for action in action_list:#현 위치에서 동작할 수 있는 모든 후보 위치(near_position)들 계산
near_position.append([current_position[i] + action[i] for i in range(len(action))])
cnt = 0
for position in near_position:
if (game_map[position[0]][position[1]] == 3 or game_map[position[0]][position[1]] == 1):
cnt+=1
if cnt == 4:# 사방이 다 막힐 경우,
backward_position = go_backward(current_position)
else:#그렇지 않을 경우
backward_position = current_position
return backward_position
# 시뮬레이션 동작하는 메인 함수
if __name__ == "__main__":
# 맵 사이즈 결정 NxM
n, m = map(int, input().split())
#시작 위치 결정 start x, y, direction
start_x, start_y, direction = map(int, input().split())
# 입력되는 숫자가 조건에 부합하지 않을 경우 재시작
if (3>n and 3>m) or (n>50 and m>50) or (0>direction or direction>3):
sys.exit("try again, Wrong Input")
else:
game_map = [[0] * n for i in range(m)]
# NxM에 대해서 맵 생성 단계(1: 바다, 0: 육지)
for i in range(0,n):
map_type = list(map(int, input().split()))
game_map[i] = map_type[:m]#M까지만 받아야 하기 때문에
# 현 위치 설정
current_position = [start_x, start_y, direction]
# 현 위치를 탐색한 횟수로 치고, count를 1 늘림
count = 1
while True:# 탐색하지 못할 때 까지 무한루프
# 현 위치 기준 4방향 체크 함수, 필요하다면 backward action도 수행한 결과를 출력
current_position = check_near(current_position, game_map)
print('game_map', game_map)
if game_map[current_position[0]][current_position[1]] == 1:#모두 다 탐색했다면 break
break
# 현 위치를 이미 방문했다는 표시로 3을 기입
game_map[current_position[0]][current_position[1]] = 3
turn_position = turn_left(current_position)#초기, turn left만 할 때
# Turn left한 뒤 직진 수행.
changed_position = go_forward(turn_position)
# 만약, turn left한 후 이동한 지점이 바다일 경우엔 걍 turn left만 한 위치로 할당
if game_map[changed_position[0]][changed_position[1]] == 1:
current_position = turn_position
print('there is sea',current_position)
continue
# 만약, turn left한 후 이동한 지점이 이미 이동한 지점일 경우엔 걍 turn left만 한 위치로 할당
elif game_map[changed_position[0]][changed_position[1]] == 3:
current_position = turn_position
print('already visited',current_position)
continue
else:# 안 가본 지점일 경우, changed Position을 현재 위치로 할당, 메모리에 표시, count 개수 하나 증가
current_position = changed_position
game_map[changed_position[0]][changed_position[1]] = 3
count+=1
print('new position!', current_position)
pass
print('count : %d'%count)
sys.exit('Game Over')
# N, M을 공백으로 구분하여 입력받기
n, m = map(int, input().split())
# 방문한 위치를 저장하기 위한 맵을 생성하여 0으로 초기화
d = [[0] * m for _ in range(n)]
# 현재 캐릭터의 X 좌표, Y 좌표, 방향을 입력받기
x, y, direction = map(int, input().split())
d[x][y] = 1 # 현재 좌표 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 회전
def turn_left():
global direction
direction -= 1
if direction = = -1:
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
# 네 방향 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 바다로 막혀있는 경우
else:
break
turn_time = 0
# 정답 출력
print(count)
