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구현 Implementation
Table of contents
  1. 예제 문제
    1. 상하좌우 (p.110)
    2. 시각 (p.113)
  2. 실전 문제
    1. 왕실의 나이트 (p.115)
    2. 게임 개발 (p.118)
  3. Ref.

구현은 머릿속에 있는 알고리즘을 소스코드로 바꾸는 과정이다. 구현 유형에는 완전 탐색, 시뮬레이션이 있다. 완전 탐색은 모든 경우의 수를 주저 없이 다 계산하는 해결 방법이고, 시뮬레이션은 문제에서 제시한 알고리즘을 한 단계씩 차례대로 직접 수행해서 해결해야 한다.

사실 딱 구현이라고 봤을 때, 무슨 문제든 어떻게 풀지 생각하고 그것을 코드로 옮겨야 하기 때문에 쉽다고 생각했다. 그런데 막상 구현 문제를 풀어보니 모든 경우의 수를 다 고려해서 계산해야한다는 점이 생각보다 까다로웠다.

그리고 코딩 테스트의 경우 시간과 메모리 제한 조건이 있다. 메모리 제한에서는 1,000만 이상인 리스트가 있으면 풀 수 없게 되는 경우도 있으므로 조심하자. 또한 보통 1초의 시간 제한에서는 2,000만번의 연산을 수행할 수 있다고 한다. 사실 아직은 문제를 푸는 것이 더 우선순위라 시간과 메모리 제한 조건은 크게 고려하지 않고 있는데, 그래도 문제를 풀다 보면 종종 시간 초과가 되기 때문에 이 점을 유의해야겠다.

예제 문제

상하좌우 (p.110)

  • A는 N X N 크기의 정사각형 공간 위에 있다.
  • 가장 왼쪽 위 좌표는 (1, 1)이고, 가장 오른쪽 아래 좌표는 (N, N)이다.
  • A는 상(U), 하(D), 좌(L), 우(R) 방향으로 이동할 수 있다.
  • 시작 좌표는 항상 (1, 1)이다.
  • N X N 크기의 정사각형 공간을 벗어나는 움직임은 무시된다.

5 X 5 크기의 공간에서 R, R, R, U, D, D순으로 움직였을 때 좌표 ⇒ (3, 4)

def solution(n) :
    data_list = ["R", "R", "R", "U", "D", "D"]
    loc = [1, 1]

    for i in data_list :
        if i == "R" :
            loc[1] = loc[1] + 1
        elif i == "L" :
            if loc[1] > 1 :
                loc[1] = loc[1] - 1
        elif i == "U" :
            if loc[0] > 1 :
                loc[0] = loc[0] - 1
        else : # "D"
            loc[0] = loc[0] + 1

    x, y = loc[0], loc[1]
    print(x, y)

solution(5)
# 3 4
  • 시작 좌표를 loc = [1, 1]로 설정한다. y좌표가 첫 번째 값, x좌표가 두 번째 값이다.

    ⇒ 이게 생각보다 헷갈린다.

  • 모든 이동을 루프로 돌면서 하나씩 다 수행해야 한다
  • R이면 오른쪽 이동이므로 x좌표의 값이 1 증가해야 하므로 loc의 두 번째 값에 1을 더한다.
  • 이렇게 L이면 두 번째 값에서 1을 빼고, U면 첫 번째 값에서 1을 빼고, D면 첫 번째 값에서 1을 더한다.
  • 실제로 좌표를 그려보면 훨씬 이해가 빠르다.
  • 모든 루프를 다 돈 후, 최종적으로 loc의 첫 번째와 두 번째 값을 리턴하면 된다.

시각 (p.113)

  • 정수 N이 입력되면 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 구하는 프로그램

5를 입력하면 00시 00분 00초부터 5시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 경우의 수를 출력 ⇒ 11475

def solution(n) :
    time = [0,0,0]
    answer = 0

    for i in range(n+1) :
        time = [i, 0, 0]
        for j in range(60) :
            time = [i, j, 0]
            for k in range(60) :
                time = [i, j, k]
                time_str = str(i) + str(j) + str(k)
                if '3' in list(time_str) :
                    answer = answer + 1

    return answer

solution(5)
# 11475
  • 처음에는 000000부터 시작해 N0000를 구해서 그 안에서 3이 포함되는 경우의 수를 셌는데, 그 경우 59분 59초를 넘는 경우가 생기기 때문에 적합하지 않았다
  • 이 문제는 시, 분, 초로 나눠서 총 3개의 반복문을 이용하면 계산할 수 있다.
  • 시간은 주어지기 때문에 n만큼 반복하면 되고, 분이랑 초는 0부터 59까지 반복하면 된다.
  • 3개의 반복문 안의 끝에서 숫자에 3이 있다면 하나씩 횟수를 세면 된다.

실전 문제

왕실의 나이트 (p.115)

  • 왕실 정원은 8 X 8 좌표 평면이다
  • 왕실 정원의 특정한 한 칸에는 나이트가 서 있다. 나이트는 아래처럼 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
  • 왕실 정원의 행 위치는 1부터 8로 표현하고, 열 위치는 a부터 h로 표현한다
  • 만약 나이트가 좌표 평면을 벗어나게 되면 이동할 수 없다
  • 이동할 수 있는 경우의 수를 출력

a1에 위치한 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수 ⇒ 2

def solution(n) :
    steps = [(-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1), (2, 1), (1, 2), (-1,2 ), (-2, 1)]
    rows = ["1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8"]
    columns = ["a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h"]
    loc = list(n)
    loc_r = rows.index(loc[1]) + 1
    loc_c = columns.index(loc[0]) + 1
    count = 0

    for i in steps :
        next_r = loc_r + i[1]
        next_c = loc_c + i[0]
        if 1 <= next_r <= 8 and 1 <= next_c <= 8 :
            count = count + 1

    return count

solution("a1")
  • 이동할 수 있는 모든 경우의 수를 체크한다. ⇒ (-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1), (2, 1), (1, 2), (-1,2 ), (-2, 1)
  • 입력받은 위치인 a1을 하나씩 분리해서 리스트에 넣기 위해 리스트로 형 변환
  • index로 rows, colums에서 해당 위치를 찾아서 1을 더해준다. 위치는 1부터 시작하는데, index는 0부터 시작하기 때문.
  • 이동할 수 있는 모든 경우의 수를 모두 반복하는데, 이때 이동한 위치가 8X8 범위 안에 있다면 횟수를 세고, 벗어난다면 무시

책 풀이 - 아스키 코드 활용 👍

# 현재 나이트의 위치 입력받기
input_data = input()
row = int(input_data[1])
column = int(ord(input_data[0])) - int(ord('a')) + 1 # 아스키 코드를 활용

# 8가지 방향에 대하여 각 위치로 이동이 가능한지 확인
steps = [(-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1), (2, 1), (1, 2), (-1,2 ), (-2, 1)]

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 1 <= next_row <= 8 and 1 <= next_column <= 8 :
        result = result + 1

print(result)
  • 아스키 코드를 활용하는 것은 진짜 생각도 못했는데, 다음에 알파벳이 등장하면 그때는 꼭 아스키 코드를 생각해봐야겠다.

게임 개발 (p.118)

  • 게임의 맵은 N X M 크기의 직사각형이다. 맵의 각 칸은 (A, B)로 나타낼 수 있다.
  • 각각의 칸은 육지(0) 또는 바다(1)이다
  • 캐릭터는 동(1)서(2)남(3)북(0) 중 한 곳을 바라본다
  • 캐릭터는 상하좌우로 움직일 수 있고 바다로 되어 있는 공간에는 갈 수 없다.
  • 캐릭터는 다음 매뉴얼로 움직인다.
    1. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽 방향부터 차례대로 갈 곳을 정한다
    2. 캐릭터의 왼쪽 방향에 아직 가보지 않은 칸이 있다면, 왼쪽 방향으로 회전한 다음 왼쪽으로 한 칸 전진한다. 가보지 않은 칸이 없다면 왼쪽 방향으로 회전만 하고 1단계로 돌아간다.
    3. 네 방향 모두 이미 가본 칸이거나 바다라면 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 뒤로 가고 1단계로 돌아간다. 만약 뒤쪽 방향이 바다라서 뒤로 갈 수 없다면 움직임을 멈춘다.
  • 캐릭터가 방문한 칸의 총 수를 출력하자

4 X 4의 맵에서 캐릭터는 (1,1) 칸에 있고 북쪽(0)을 바라보고 있다. 맵 ⇒ 첫 줄 : 1 1 1 1, 둘째 줄 : 1 0 0 1, 셋째 줄 : 1 1 0 1, 넷째 줄 : 1 1 1 1 일때 ⇒ 총 3칸을 움직인다

# 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 X좌표,Y좌표, 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())))

# N(북), E(동), S(남), W(서)에 따른 이동 방향
dx = [-1, 0, 1, 0]
dy = [0, 1, 0, -1]

# 왼쪽으로 회전
def turn_left():
    global direction
    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 = count + 1
        turn_time = 0
        continue
    # 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 없거나 바다인 경우
    else :
        turn_time = 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

print(count)
  • 방향을 설정해서 이동하는 문제 유형에서는 dx, dy라는 별도의 리스트를 만들어 방향을 정하는 것이 효과적
  • 방문한 위치를 저장하기 위해서 2차원 리스트를 0으로 초기화하여 생성
  • 맵 정보를 입력하기 위한 2차원 리스트도 따로 만들기
  • 캐릭터의 방향을 알려주는 direction 변수도 input으로 받는다. turn_left 함수에서 direction 변수를 사용하기 위해 global로 선언한다. ⇒ direction 변수가 함수 바깥에서 선언된 전역변수이기 때문

Ref.


Page last modified: Jan 13 2021 at 11:01 PM.