자료 구조 기초

탐색

• 많은 양의 데이터 중에서 원하는 데이터를 찾는 과정

자료구조

• 데이터를 표현하고 관리하고 처리하기 위한 구조

스택 Stack

선입후출 or 후입선출 구조

• 아래에서부터 위로 차곡차곡 쌓기
• 아래 박스 치우기위해서는 위의 박스 먼저 치워야함

파이썬

• append()
  • 리스트의 가장 뒤쪽에 데이터 삽입
• pop()
  • 리스트의 가장 뒤쪽에서 데이터를 꺼내기

    예제

    #스택 선언
    stack = []
    #스택에 5 추가
    stack.append(5)
    #스택에 가장 최근에 추가된 항목 삭제
    stack.pop()

    
    
    

    큐 Queue

선입선출 구조

• 대기 줄에 비유
  • 먼저 온 사람이 먼저 들어가고 나중에 온 사람이 나중에 들어감

    라이브러리 사용하기

• collections 의 deque
  

  from collections import deque

  예제

  from collections import deque
  

#Queue 구현을 위해 deque 라이브러리 사용
queue = deque()
#삽입
queue.append(5)
#삭제 (먼저 삽입된 자료부터 삭제)
queue.popleft()

#먼저 삽입된 순서대로 출력
print(queue)
#다음 출력을 위해 역순으로 바꾸기
queue.reverse()
#나중에 들어온 원소부터 출력
print(queue)
#리스트 자료형으로 변환
list(queue)

<br/><br/>
# 재귀함수
> 자기자신을 다시 호출하는 함수
### 예시
```Python
def recursive_function():
    print('재귀함수를 호출합니다.')
    recursive_function()

recursive_function()

주의사항

• 재귀 함수가 언제 끝날지 종료 조건을 꼭 명시

참고

• 재귀 함수는 내부적으로 스택 자료 구조와 동일

팩토리얼을 통한 반복문과 재귀함수 비교

# 반복문
def factorial_iterative(n):
    result = 1
    # 1부터 n까지의 수를 차례대로 곱하기
    for i in range(1, n+1):
        result *= i
    return result

# 재귀적으로 구현
def factorial_recursive(n):
    # n이 1 이하인 경우 1을 반환
    if n <= 1:
        return 1
    # n! = n * (n-1)!를 그대로 코드로 작성
    return n * factorial_recursive(n-1)

참고

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬
저자 : 나동빈

[게임 개발]

<문제>

현민이는 게임 캐릭터가 맵 안에서 움직이는 시스템을 개발 중이다. 캐릭터가 있는 장소는 1 X 1 크기의 정사각형으로 이뤄진 N X 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 횐전한 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. 메뉴얼에 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 방햔 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 외각은 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
1 1 0 // (1, 1)에 북쪽(0)을 바라보고 서 있는 캐릭터
1 1 1 1
1 0 0 1
1 1 0 1
1 1 1 1

<출력 예시>

3

핵심 아이디어

전형적인 시뮬레이션 문제
방향을 설정해서 이동하는 문제는 dx,dy 라는 별도의 리스트를 만들어 방향을 정하는 것이 효과적

현재 캐릭터가 북쪽을 바라보고 있을 때 북쪽으로 이동하기 위해서 현재의 좌표에서 (-1,0)만큼 이동시키는 것이다.
결과 남,북은 x좌표 +1,-1 동,서는 y좌표 +1,-1로 움직인다.
리스트 컴프리헨션 문법을 사용해 2차원 리스트 초기화 (파이썬에서 2차원 리스트 선언할때 효과적)

PseudoCode

1. 우선 맵을 담을 map[][]과 그 각 칸을 들렸는지의 여부를 체크할 visit[][]을 만들자
2. 캐릭터가 바라보는 방향 각각의 움직임을 셋팅하자

풀이

# n, m
n, m = map(int, input().split())

# 방문한 위치를 저장하기 위한 맵을 생성하여 0으로 초기화
d = [[0] * m for _ in range(n)]

# 현재 캐릭터의 x,y 좌표 방향 d
x, y, direction = map(int, input().split())

# 현재 좌표 방문처리
d[x][y] = 1

# 전체 맵 정보
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
    # 4방향 모두 갈 수 없는 경우
    if turn_time == 4:
        nx = x - dx[direction]
        ny = y - dy[direction]
        # 뒤로 갈 수 있다면 이동
        if array[nx][ny] == 0:
            x = nx
            y = ny
        # 뒤가 바다로 막혀 있는 경우
        else:
            break
        turn_time = 0
print(count)

출저

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬
저자 : 나동빈

[왕실의 나이트]

<문제>

행복 왕국의 왕실 정원은 체스판과 같은 8 X 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 때에는 L자 형태로만 이동할 수 있으며 정원 밖으로는 나갈 수 없다. 나이트는 특정한 위치에서 다음과 같은 2가지 경우로 이동할 수 있다.

1. 수평으로 두 간 이동한 뒤에 수직으로 한 칸 이동하기
2. 수직으로 두 간 이동한 뒤에 수평으로 한 칸 이동하기

이처럼 8 X 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 다음과 같은 2가지이다. a1의 위치는 좌표 평면에서 구석의 위치에 해당하며 나이트는 정원의 밖으로는 나갈 수 없기 때문이다.

1. 오른쪽으로는 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 입련된다. 입력 문자는 a1처럼 열과 행으로 이뤄진다.

<출력 조건>

첫째 줄에 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하시오.

<입력예시>

a1

<출력예시>

2

핵심아이디어

단순히 행과 열이 나이트가 이동할 수 있는 8가지의 경우의 수에 대해서 체스판을 벗어나는지 아닌지만 체크

PseudoCode

1. 나이트의 현재 위치를 행과 열로 나누어 잡고.
2. 나이트가 이동할 수 있는 8가지 경우의 수를 시도해보고
   체스판을 벗어나지 않는 경우의 수를 출력한다.

풀이

location = input()
row = int(location[1])
# a를 좌표 1로 변경
col = int(ord(location[0])) - int(ord('a')) + 1

# 나이트가 이동할 수 있는 8가지 방향 정의
dx = [-2, -1, 1, 2, 2, 1, -1, -2]
dy = [-1, -2, -2, -1, 1, 2, 2, 1]

# 8가지 방향에 대하여 이동가능한지 확인
result = 0
for i in range(0, 8):
    next_row = row + dx[i]
    next_col = col + dy[i]
    # 이동 가능할때 카운트 증가(행과 열이 1~8사이에 존재해야함)
    if next_row >= 1 and next_row <= 8 and next_col >= 1 and next_col <= 8:
        result += 1

print(result)

# 다른 풀이법
# 나이트가 이동할 수 있는 8가지 방향 묶어서 정의
steps = [(-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1), (2, 1), (1, 2), (-1, 2), (-2, 1)]
result2 = 0
for step in steps:
    next_row = row + step[0]
    next_col = col + step[1]
    if next_row >= 1 and next_row <= 8 and next_col >= 1 and next_col <= 8:
        result2 += 1

print(result2)

참고

ord() 함수
특정한 한 문자를 ASCII코드 값으로 바꿔주는 함수

해석

col = int(ord(location[0])) - int(ord('a')) + 1
열 위치를 표현할 때는 a부터 h로 표현하기 때문에 a의 ASCII코드 값을 빼고 1을 더해주면 1~8까지의 숫자로 변환

출저

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬
저자 : 나동빈

큰 수의 법칙

<문제>

동빈이의 큰수의 법칙은 다양한 수로 이루어진 배열이 있을 때 주어진 수들을 M번 더하여 가장 큰수를 만드는 방법이다. 단, 배열의 특정한 인덱스에 해당하는 수가 연속해서 K번을 초과하여 더해질 수 없는 것이 이 법칙의 특징이다.

예를 들어 순서대로 2, 4, 5, 4, 6으로 이루어진 배열이 있을 때, M이 8이고 K가 3이라고 가정하자.

이 경우 특정한 인덱스의 수가 연속해서 세 번까지만 더해질 수 있으므로 큰 수의 법칙에 따른 결과는 6 + 6 + 6 + 5 + 6 + 6 + 6 + 5인 46이 된다. 단, 서로 다른 인덱스에 해당하는 수가 같은 경우에도 서로 다른 것으로 간주한다.

예를 들어 순서대로 3, 4, 3, 4, 3으로 이루어진 배열이 있을 때 M이 7이고 K가 2라고 가정하자. 이 경우 두 번째 원소에 해당하는 4와 네 번째 원소에 해당하는 4를 번갈아 두 번씩 더하는 것이 가능하다.

결과적으로 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 인 28이 도출된다.
배열의 크기 N, 숫자가 더해지는 횟수 M, 그리고 K가 주어질 때 동빈이의 큰 수의 법칙에 따른 결과를 출력하시오.

<입력 조건>

첫째 줄에 N(2 <= N <= 1000), M(1 <= M <= 10000), K(1 <= K <= 10000) 의 자연수가 주어지며 각자연수는 공백으로 구분한다.

둘째 줄에 N개의 자연수가 주어진다. 각 자연수는 공백으로 구분한다.
단, 각각의 자연수는 1 이상 10000 이하의 수로 주어진다.
입력으로 주어지는 K는 항상 M보다 작거나 같다.

<출력 조건>

첫째 줄에 동빈이의 큰수의 법칙에 따라 더해진 답을 출력한다.

<입력 예시>

• 5 8 3
• 2 4 5 4 6

<출력 예시>

• 46

PseudoCode

1. 수를 입력 받아 배열에 저장
2. 배열을 정렬하여 가장 큰 수와 두번째로 큰 수 찾기
3. 제일 큰 수를 k 번 더하고 두번 째로 큰 수 한번 더하기 반복
4. 더해지는 횟수에서 반복횟수를 나눈 나머지만큼 가장 큰 수를 더하기

풀이

# 배열의 크기, 숫자가 더해지는 횟수, 최대 연속되는 횟수
n, m, k = map(int, input().split())

# 배열 입력받기
data = list(map(int, input().split()))
# 배열 정렬 (작은 수 부터 큰 수)
data.sort()

# 가장큰수
first = data[n-1]

# 두번째로 큰 수
second = data[n-2]

# 반복되는 배열의 수
count = m/(k+1)

# 나머지
remainder = m % (k+1)

# 반복되는 수의 합
result = count*((first*k)+second)

# 나머지 합
if(remainder != 0):
    result += remainder*first

# 결과
print(result)

출처

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬
저자 : 나동빈

숫자 카드 게임

<문제>

숫자 카드 게임은 여러 개의 숫자 카드 중에서 가장 높은 숫자가 쓰인 카드 한 장을 뽑는 게임이다. 단, 게임의 룰을 지키며 카드를 뽑아야 하고 룰은 다음과 같다.

1. 숫자가 쓰인 카드들이 N x M 형태로 놓여 있다. 이때 N은 행의 개수를 의미하며, M은 열의 개수를 의미한다.
2. 먼저 뽑고자 하는 카드가 포함되어 있는 행을 선택한다.
3. 그다음 선택된 행에 포함된 카드들 중 가장 숫자가 낮은 카드를 뽑아야 한다.
4. 따라서 처음에 카드를 골라낼 행을 선택할 때, 이후에 해당 행에서 가장 숫자가 낮은 카드를 뽑를 것을 고려하여 최종적으로 가장 높은 숫자의 카드를 뽑을 수 있도록 전략을 세워야 한다.

카드들이 N x M 형태로 놓여 있을 때, 게임의 룰에 맞게 카드를 뽑는 프로그램을 만드시오.

<입력 조건>

• 첫째 줄에 숫자 카드들이 놓인 행의 개수 N과 열의 개수 M이 공백을 기준으로 하여 각각 자연수로 주어진다. (1 <= N, M <= 100)

• 둘째 줄부터 N개의 줄에 걸쳐 각 카드에 적힌 숫자가 주어진다. 각 숫자는 1 이상 10,000 이하의 자연수이다.

<출력 조건>

• 첫째 줄에 게임의 룰에 맞게 선택한 카드에 적힌 숫자를 출력한다.

<입력 예시>      <출력 예시>

3 3                          2
3 1 2
4 1 4
2 2 2

2 4                          3
7 3 1 8
3 3 3 4

핵심 아이디어

각 행마다 가장 작은 수를 찾은 뒤에 그 수 중에서 가장 큰 수

PseudoCode

1. 숫자를 한 줄씩 입력 받아 가장 작은 수를 구해 배열에 입력
2. 1의 방식을 n번 반복
3. 배열에 입력 받은 수를 정렬하여 가장 큰 수 출력

풀이

# n, m 공백으로 구분하여 입력 받기
n, m = map(int, input().split())

# 초기화
result = 0
for i in range(n):
    data = list(map(int, input().split()))
    # 입력 받은 수 중 가장 작은 수
    min_value = min(data)
    # 가장 작은 수 중에서 가장 큰 수
    result = max(result, min_value)

print(result)

출저

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬
저자 : 나동빈

[1이 될 때까지]

<문제>

어떠한 수 N이 1이 될 때까지 다음의 두 과정 중 하나를 반복적으로 선택하여 수행하려고 한다. 단, 두 번째 연산은 N이 K로 나누어떨어질 때만 선택할 수 있다.

• N에서 1을 뺀다.
• N을 K로 나눈다.
  N과 K가 주어질 때 N이 1이 될 때까지 1번 혹은 2번의 과정을 수행해야 하는 최소 횟수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

<입력 조건>

첫째 줄에 N(2 <= N <= 100,000), K(2 <= K <= 100,000)가 공백으로 구분되며 각각 자연수로 주어진다. 이때 입력으로 주어지는 N은 항상 K보다 크거나 같다.

<출력 조건>

첫째 줄에 N이 1이 될 때까지 1번 혹은 2번의 과정을 수행해야 하는 횟수의 최솟값을 출력한다.

<입력 예시>

25 5

<출력 예시>

2

핵심 아이디어

최대한 많이 나누기

PseudoCode

1. N이 K로 나누어지면(나머지가 0) 무조건 나누기
2. 나누어 떨어지지 않는다면 1 빼기

풀이 1번

# n,k를 입력 받는데 띄워쓰기로 구분
n, k = map(int, input().split())
result = 0
# n이 k보다 크거나 같다면
while n >= k: 
    # n을 k로 나눴을때 나머지가 0이 아니라면
    while n % k != 0:
        # n에 -1
        n -= 1
        # result에 +1
        result += 1
    # n을 k로 나눴을때 나머지가 0일때 n을 k로 나눔
    n //= k
    # 나누고 result에 +1
    result += 1
# n이 k보다 작을때 n이 1보다 크다면
while n > 1:
    # n에 -1
    n -= 1
    # result에 +1
    result += 1
print(result)

풀이 2번

n, k = map(int, input().split())
result = 0

while True:
    #n을 k로 나눴을때 나머지가 없이 나눠지는 최대값인 target 구함
    target = (n//k) * k
    #n에서 target 빼면 나머지가 됨
    #나머지만큼 -1 횟수가 늘기 때문에 그만큼 result에 넣어줌
    result += (n - target)
    #n이 k보다 작아지면 while문 빠져나옴
    if n < k:
        break
    #n이 k보다 크면 계속 반복
    result += 1
    #n은 k로 나눈 몫
    n //= k
#n을 1까지 빼야하기에 n-1만큼 result에 넣어주기
result += (n-1)
print(result)

출저

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬
저자 : 나동빈