[프로그래머스] 탐욕법 - 체육복 문제 풀이

오늘은 프로그래머스에서 탐욕법 문제 중 "체육복" 문제 풀이를 해보겠습니다. 

탐욕법은 바로 부분적인 최적해가 전체적인 최적해가 되는 마법과 같은 개념으로 이루어진 알고리즘입니다. 매번 이 개념이 통하지는 않지만, Greedy한 알고리즘이 최선인 문제를 한번 풀어보겠습니다.

 

 

 

 

프로그래머스 > 탐욕법 > 체육복 문제 풀이

 

 

 

 

◑ 문제 정보

• 문제명: 체육복
• 문제 난이도: Level 1
• 문제 푼 사람수: 34695명
• 사용 가능 언어: 11개 (JavaScript 사용)

 

 

 

 

◑ 문제 설명

점심시간에 도둑이 들어, 일부 학생이 체육복을 도난당했습니다. 다행히 여벌 체육복이 있는 학생이 이들에게 체육복을 빌려주려 합니다. 학생들의 번호는 체격 순으로 매겨져 있어, 바로 앞번호의 학생이나 바로 뒷번호의 학생에게만 체육복을 빌려줄 수 있습니다. 예를 들어, 4번 학생은 3번 학생이나 5번 학생에게만 체육복을 빌려줄 수 있습니다. 체육복이 없으면 수업을 들을 수 없기 때문에 체육복을 적절히 빌려 최대한 많은 학생이 체육 수업을 들어야 합니다.
전체 학생의 수 n, 체육복을 도난당한 학생들의 번호가 담긴 배열 lost, 여벌의 체육복을 가져온 학생들의 번호가 담긴 배열 reserve가 매개변수로 주어질 때, 체육수업을 들을 수 있는 학생의 최댓값을 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

 

 

문제를 이해하기 쉽게 간단하게 정리해보겠습니다.

 

• 전체 학생 중 체육 수업을 들을 수 있는 학생의 최댓값 구하기
  • 체육 수업은 체육복을 갖고 있어야 들을 수 있다.
  • 체육복은 바로 앞/뒤에 있는 친구에게 빌릴 수 있다.
• Inputs
  • 전체 학생 수: n명
  • 체육복 도난당한 학생 번호 리스트: lost
  • 여벌의 체육복을 가져온 학생 리스트: reserve
• Output: 체육 수업을 들을 수 있는 학생 최댓값

 

 

 

 

◑ 제한사항

 · 전체 학생의 수는 2명 이상 30명 이하입니다.
 · 체육복을 도난당한 학생의 수는 1명 이상 n명 이하이고 중복되는 번호는 없습니다.
 · 여벌의 체육복을 가져온 학생의 수는 1명 이상 n명 이하이고 중복되는 번호는 없습니다.
 · 여벌 체육복이 있는 학생만 다른 학생에게 체육복을 빌려줄 수 있습니다.
 · 여벌 체육복을 가져온 학생이 체육복을 도난당했을 수 있습니다. 이때 이 학생은 체육복을 하나만 도난당했다고 가정하며, 남은 체육복이 하나이기에 다른 학생에게는 체육복을 빌려줄 수 없습니다.

 

 

위 제한사항에 대하여 간단히 정리해보겠습니다.

 

• 2 <= 학생의 수(n) <= 30
• 1 <= 체육복 도난당한 학생 수 <= n
• 1 <= 여벌 체육복 가져온 학생 수 <= n
• 여별 체육복을 갖고 있어야 빌려줄 수 있다. 단, 도난당하지 않았어야 빌려줄 수 있다.

 

 

 

 

◑ 입출력 예

n	lost	reserve	return
5	[2, 4]	[1, 3, 5]	5
5	[2, 4]	[3]	4
3	[3]	[1]	2

 

 

 

 

◑ 입출력 예 설명

예제 #1
1번 학생이 2번 학생에게 체육복을 빌려주고, 3번 학생이나 5번 학생이 4번 학생에게 체육복을 빌려주면 학생 5명이 체육수업을 들을 수 있습니다.

예제 #2
3번 학생이 2번 학생이나 4번 학생에게 체육복을 빌려주면 학생 4명이 체육수업을 들을 수 있습니다.

 

 

 

 

◑ 알고리즘 만들기

이번 체육복 문제의 알고리즘 중 가장 키포인트는 어느 한 지점으로부터 순차적으로 여벌의 체육복을 기준으로 혹은 체육복이 없는 사람을 기준으로 먼저 빌려주거나 빌릴 친구를 선택하는 방법을 고정적으로 왼쪽 or 오른쪽을 선택하여 순차적으로 확인해야하는 것입니다.

그럼 알고리즘을 만들어보겠습니다.

 

 

1. 학생의 체육복 현황 리스트를 만든다.
2. 모든 학생을 순서대로 탐색한다.
   2-1. 1벌의 체육복을 갖고 있는 학생이라면 결과 값에 1을 더한다.
   2-2. 2벌의 체육복을 갖고 있는 학생이라면 결과 값에 1을 더한다.
      2-2-1. 바로 앞 학생이 도난을 당했는지 확인한다.
         2-2-1-1. 앞 학생에게 체육복을 빌려주어 결과 값에 1을 더한다.
      2-2-2. 바로 뒤 학생이 도난을 당했는지 확인한다.
         2-2-2-1. 뒤 학생에게 체육복을 빌려준다.
   2-3. 모든 학생을 확인할 때까지 다음 학생을 확인한다.
3. 2번에서 확인하며 계산되어진 체육복을 갖고 있는 학생 수를 반환한다.

 

 

생각보다 알고리즘이 길었지만, 자세하게 알고리즘 순서를 작성하였기에 그리 내용이 복잡하지 않다는 것을 파악할 수 있습니다. 그럼 위 알고리즘을 통해 문제를 풀어보겠습니다.

 

 

 

 

 

◑ 코드 구현

 

function solution(n, lost, reserve) {
    var answer = 0;
    // 1. 학생의 체육복 현황 리스트를 만든다.
    const students = new Array(n).fill(1);
    lost.forEach(student => {
        students[student-1]--;
    });
    reserve.forEach(student => {
        students[student-1]++;
    });
    
    // 2. 모든 학생을 순서대로 탐색한다.
    for(let i = 0; i < n; i++) {
    	// 2-1. 1벌의 체육복을 갖고 있는 학생이라면 결과 값에 1을 더한다.
        if(students[i] === 1) {
            answer++;
        // 2-2. 2벌의 체육복을 갖고 있는 학생이라면 결과 값에 1을 더한다.
        } else if(students[i] === 2) {
            answer++;
            // 2-2-1. 바로 앞 학생이 도난을 당했는지 확인한다.
            if(i > 0 && students[i-1] === 0) {
                // 2-2-1-1. 앞 학생에게 체육복을 빌려주어 결과 값에 1을 더한다.
                answer++;
            // 2-2-2. 바로 뒤 학생이 도난을 당했는지 확인한다.
            } else if(i < n-1 && students[i+1] === 0) {
            	// 2-2-2-1. 뒤 학생에게 체육복을 빌려준다.
                students[i+1]++;
            }
        }
    }
    
    // 3. 2번에서 확인하며 계산되어진 체육복을 갖고 있는 학생 수를 반환한다.
    return answer;
}

 

 

위 알고리즘을 통해 코드를 구현하여 문제 풀이를 완성해보았습니다.

 

 

 

 

◑ 채점 결과

 

 

 

결과는 역시 모두 통과하여 100점을 받았습니다.

이번 체육복 문제의 테스트 케이스는 모두 정확성으로 총 20개의 케이스가 있습니다. 이 부분은 문제 중 제한사항에서 파악할 수 있는 부분입니다. 최대 학생 수 및 리스트의 갯수가 총 30명이 안되었기에, 효율성 테스트 케이스는 있을 수 없었던 문제였다고 생각합니다.

 

 

오늘도 프로그래머스에서 탐욕법(Greedy) 중 체육복 문제 풀이를 통해 공부해보았습니다. 앞으로도 프로그래머스와 함께 알고리즘 공부하겠습니다.