[이것이 코딩 테스트다 with Java] 구현 문제 (Implementation)

구현 문제

 

개요

코딩 테스트에서 구현은 머릿 속에 있는 알고리즘을 소스코드로 바꾸는 과정이다. 흔히 문제 해결 분야에서는 풀이를 떠올리는 것은 쉽지만 소스코드로 옮기기 어려운 문제를 의미하는데 피지컬을 요구하는 문제라고도 할 수 있다. 여기서 피지컬이란 흔히 개발할 때 프로그래밍 언어의 문법에 능숙하고 코드 작성 속도가 빠른 사람을 보고 피지컬이 좋다고 한다. 
구현하기 어려운 문제들로는 아래와 같은 것들이 있는데 대체로 사소한 조건 설정이 많은 문제일 수록 코드로 구현하기가 까다롭다. 

1. 알고리즘은 간단한데 코드가 지나칠 만큼 길어지는 문제
2. 특정 소수점 자리까지 출력해야하는 문제
3. 문자열이 입력으로 주어졌을 때 한 문자 단위로 끊어서 리스트에 넣어야하는 파싱 문제

이 책에서는 완전 탐색, 시뮬레이션 유형을 모두 '구현' 유형으로 묶어서 다루고 있다. 완전 탐색은 모든 경우의 수를 주저 없이 다 계산하는 해결 방법을 의미하고, 시뮬레이션은 문제에서 제시한 알고리즘을 한 단계씩 차례대로 직접 수행해야 하는 문제 유형을 의미한다. 

 

예제 1 - 상하좌우

난이도 ●○○ | 풀이 시간 15분 | 시간 제한 1초 | 메모리 제한 128MB 

아래와 같은 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

가장 왼쪽 위 좌표는 (1,1) 이며, 시작 좌표는 항상 (1,1)이다.

 

입력 조건

• 첫째 줄에 공간의 크기를 나타내는 N이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 100)
• 둘째 줄에 여행가 A가 이동할 계획서 내용이 주어진다. (1 ≤ 이동 횟수 ≤ 100)

 

출력 조건

• 첫째 줄에 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표 (X,Y)를 공백으로 구분하여 출력한다.

 

입력/출력 예시

입력 예시	출력 예시
5 R R R U D D	3 4

 

요점

• 일련의 명령에 따라서 개체를 차례대로 이동시키는 시뮬레이션 유형으로 문제에서 제시한 알고리즘을 코드로 구현

 

소스 코드

import java.util.*;

public class Main
{
	public static void main(String[] args) {
		// 입력 값 받기
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
	    
	    int n = scan.nextInt();
		scan.nextLine();
		String route = scan.nextLine().replaceAll(" ", "");
	
		// 이동 명령어에 따라 좌표 이동
		int x = 1, y = 1;
		
		for(char direction : route.toCharArray()){
		    switch(direction){
		        case 'U':
		            x = (x - 1 < 1 ? x : x - 1);
		            break;
		        case 'D':
		            x = (x + 1 > n ? x : x + 1);
		            break;
		        case 'L':
		            y = (y - 1 < 1 ? y : y - 1);
		            break;
		        case 'R':
		            y = (y + 1 > n ? y : y + 1);
		            break;
		    }
		}
		
		System.out.println(String.format("result point = (%d, %d)", x, y));
	}
}

 

예제 2- 시각

난이도 ●○○ | 풀이 시간 15분 | 시간 제한 2초 | 메모리 제한 128MB

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

 

입력 조건

• 첫째 줄에 정수 N이 입력진다. (0 ≤ N ≤ 23)

 

출력 조건

• 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 출력한다.

 

입력/출력 예시

입력 예시	출력 예시
5	11475

 

요점

• 모든 시각의 경우를 하나씩 모두 세서 쉽게 풀 수 있는 문제로 완전 탐색 유형으로 분류되기도 한다.
• 하루는 86,400초 밖에 되지 않기 때문에 시간 제한 안에 문제를 해결할 수 있음

 

소스 코드

import java.util.*;

public class Main
{
	public static void main(String[] args) {
	    Scanner scan = new Scanner(System.in);
	    
	    int n = scan.nextInt();
	    int result = 0;
	    
	    //범위 내의 시간 loop
	    for(int hour = 0; hour <= n; hour++){
	        for(int minute = 0; minute <= 59; minute++){
	            for(int second = 0; second <= 59; second++){
	               String time = String.valueOf(hour) + minute + second;
	               
	               // 시간에 3이 포함될 경우 카운팅
	               if(time.indexOf("3") > -1){
	                   result ++;
	               }
	            }
	        }
	    }
	    
	    System.out.println("result =" + result);
	}
}

 

예제 3 - 왕실의 나이트

난이도 ●○○ | 풀이 시간 20분 | 시간 제한 1초 | 메모리 제한 128MB

나이트는 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

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

 

입력 조건

• 첫째 줄에 8 × 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/출력 예시

입력 예시	출력 예시
a1	2

 

요점

• 상하좌우 문제와 유사하다. 나이트가 이동할 수 있는 경로를 확인하여 이동
• 다만, 8×8 좌표 평면을 벗어나지 않도록 꼼꼼하게 검사하는 과정이 필요

 

소스 코드

import java.util.*;

public class Main
{
	public static void main(String[] args) {
	    // 체스판 사이즈 정의 
	    final int MAP_SIZE = 8;
	    
	    // 입력 값 받기
	    Scanner scan = new Scanner(System.in);
	    
	    String position = scan.next();
	    int cases = 0;
	    int x = Character.getNumericValue(position.charAt(1));
	    int y = Integer.valueOf(position.charAt(0) - ('a' - 1));

	    // 4가지 방향에 대한 이동 확인
	    if(y - 2 >= 1){
	        cases += (x == 1 || x == MAP_SIZE) ? 1 : 2;
	    }
	    
	    if(y + 2 <= MAP_SIZE){
	       cases += (x == 1 || x == MAP_SIZE) ? 1 : 2;
	    }
	    
	    if(x - 2 >= 1){
	        cases += (y == 1 || y == MAP_SIZE) ? 1 : 2;
	    }
	    
	    if(x + 2 <= MAP_SIZE){
	        cases += (y == 1 || y == MAP_SIZE) ? 1 : 2;
	    }
	    
	    System.out.println("result = " + cases);
	}
}

 

예제 4 - 게임 개발

난이도 ●●○ | 풀이 시간 40분 | 시간 제한 1초 | 메모리 제한 128MB

맵은 N × M 크기의 직사각형이며, 맵의 각 칸은 (A, B)로 나타낼 수 있다.

캐릭터는 상하좌우로 움직일 수 있고, 바다로 되어있는 공간에는 갈 수 없다.

매뉴얼은 아래와 같다.

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 방향을 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 되어있는 칸의 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 뒤로 가고 1단계로 돌아간다. 단, 이때 뒤쪽 방향이 바다인 칸이라 뒤로 갈 수 없는 경우에는 움직임을 멈춘다.

캐릭터가 방문한 칸의 출력하는 프로그램을 만드시오.

 

입력 조건

• 첫째 줄에 맵의 세로 크기 N과 가로크기 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
• 셋재 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 되어있다.
  • 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/출력 예시

입력 예시	출력 예시
4 4 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1	3

 

요점

• 전형적인 시뮬레이션 문제이다.
• 일반적으로 방향을 설정해서 이동하는 문제 유형해서는 별도의 리스트를 만들어 방향을 정하는 것이 효과적이다.

 

소스 코드

import java.util.*;

public class Main
{
	public static void main(String[] args) {
	    // 입력 값 받기
	    Scanner scan = new Scanner(System.in);
	    
	    int mapRow = scan.nextInt();
	    int mapColumn = scan.nextInt();
	   
	    int positionX = scan.nextInt();
	    int positionY = scan.nextInt();
	    int direction = scan.nextInt();
	    
	    int visitedIsland = 1;
	    int map[][] = new int[mapRow][mapColumn];
	    int visitedMap[][] = new int[mapRow][mapColumn];
	    
	    // 방향에 따른 위치 이동 정의
	    int directionMoveX[] = {-1, 0, 1, 0};
	    int directionMoveY[] = {0, 1, 0, -1};
	    
	    for(int i = 0; i < mapRow; i++){
	        for(int j = 0; j < mapColumn; j++){    
	            map[i][j] = scan.nextInt();
	        }
	    }
	  
	    while(true){
	        int moveTargetX = positionX;
	        int moveTargetY = positionY;

	        // 왼쪽으로 방향 변경
	        direction = (direction == 0 ? 3 : direction - 1);
	        visitedMap[positionX][positionY]++;

	        // 4방향을 모두 돈 경우
	        if (visitedMap[positionX][positionY] > 4){
	            moveTargetX -= directionMoveX[direction];
	            moveTargetY -=  directionMoveY[direction];
    	        
	            if(map[moveTargetX][moveTargetY] == 1){
	                break;
	            }else{
	                positionX = moveTargetX;
	                positionY = moveTargetY;
	                continue;
	            }
	        }
	        
	        // 이동 가능한 위치인지 확인
	        moveTargetX += directionMoveX[direction];
	        moveTargetY +=  directionMoveY[direction];
    	    
	        if(map[moveTargetX][moveTargetY] == 0 && visitedMap[moveTargetX][moveTargetY] == 0){
	            positionX = moveTargetX;
	            positionY = moveTargetY;
	            visitedIsland++;
	        }
	    }
	    
	    System.out.println("result = " + visitedIsland);
	}
}

 

 

구현 예제를 풀어본 후

컴퓨터적 사고능력의 중요성을 알 수 있는 문제들이었다고 생각한다. 말로 풀어내면 그렇게 복잡하지 않은데 말을 그대로 풀어서 코드를 작성하면 개판이 되는 문제다. 효율적이고 중복 없이 작성하려고 하면 꽤나 어려워진다. 생각을 하다보면 풀이시간을 조금 넘게 되기도 하는데 실전에서는 그러지 않도록 조심해야겠다. 개인적으로 코딩 테스트에 조금 회의적인 생각이 있었는데 구현 문제들을 풀면서 기업들이 코딩 테스트를 도입하는 이유를 어느 정도 이해하게 됐다.

 

 

GitHub: https://github.com/Leeyeonjae/coding-test/tree/main/3_Greedy

참고서적 : 이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬 by 나동빈