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  • 그리디_체육복_Python
    카테고리 없음 2021. 6. 17. 14:59
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    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 체육수업을 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.

    제한사항

    • 전체 학생의 수는 2명 이상 30명 이하입니
    • 다.
    • 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.

    입출력 예

    nlostreservereturn

    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.


    접근 방법

    그리디 알고리즘이란 매 순간 순간 마다 최선의 선택을 하는 기법이다.

    하나의 큰 문제를 해결하기 위해 부분 문제를 해결하는 방법으로 분할 정복과 비슷하긴 하지만 

    순간 순간의 선택이 최선이길 바라는 알고리즘이다.

    그렇기에 순간 순간 답을 찾을 순 있지만 큰 문제를 반드시 해결 할 수 있다는 보장은 없다.

    따라서, 가장 좋은 해법이 될 수도 있고, 아닐 수도 있다.

    허나 그리디 알고리즘으로 간단하고 쉽게 풀리는 문제들도 많이 존재한다.

    말 그대로 문제를 해석하고 푸는 방법을 하나하나 순차적으로 해결해 나가는 것이라도 할 수 있을 것같다.

    그리디를 몰랐지만, 그리디를 항상 적용해 오던 것이다.

     

    아래 코드의 주석을 참고하면 될 것 같다.

     

    def solution(n, lost, reserve):
        # 학생 수 만큼의 리스트 생성
        answer = 0
        stu_list = [student for student in range(1, n+1)]
        # [1, 2, 3, 4, 5]
        # [1, 2, 3]
        # 도난 당한 학생번호를 0으로 갱신
        # 이때 도난 당한 학생이 여분을 갖고 있는 학생일 경우를 포함
        for a in lost:
            if a in reserve:
                continue
            stu_list[a - 1] = 0
        
        for i in range(len(stu_list)):
            front = 0
            back = 0
            case = 0
            # 도난 당한 학생이 여분이 있는 학생인 경우
            if stu_list[i] == 0:
                # 도난 당한 학생번호가 맨 앞
                if i == 0 :
                    case = 1
                    back = stu_list[i+1]
                # 도난 당한 학생번호가 맨 뒤
                elif i == len(stu_list) - 1:
                    case = 2
                    front = stu_list[i-1]
                    
                # 도난 당한 학생번호가 중간에 위치할 경우
                else:
                    case = 3
                    froun = stu_list[i-1]
                    back = stu_list[i+1]
            
            # 도난 당한 학생 앞 뒤에 여분을 가져온 학생이 있는 경우
            if case == 1:
                if back in reserve:
                    # i =0
                    stu_list[i] = i+1
            elif case == 2:
                if front in reserve:
                    # i == 5
                    stu_list[i] = i+1
            elif case == 3:
                if front in reserve or back in reserve:
                    stu_list[i] = i +1
        
        print(stu_list)
        for i in stu_list:
            if i != 0:
                answer +=1
                
        return answer


    개선_2

    # 도난 당한 학생번호를 0으로 갱신하는 로직에 remove로 도난 당한 학생이 여분을 가지고 있는 학생일 경우를 추가해줬다.

    정확도가 높아지긴 했으나 아직도 문제가 있다.

    def solution(n, lost, reserve):
        # 학생 수 만큼의 리스트 생성
        answer = 0
        stu_list = [student for student in range(1, n+1)]
        # [1, 2, 3, 4, 5]
        # [1, 2, 3]
        # 도난 당한 학생번호를 0으로 갱신
        # 이때 도난 당한 학생이 여분을 갖고 있는 학생일 경우를 포함
        for a in lost:
            if a in reserve:
                reserve.remove(a)
                continue
            stu_list[a - 1] = 0
        
        for i in range(len(stu_list)):
            front = 0
            back = 0
            case = 0
            # 도난 당한 학생이 여분이 있는 학생인 경우
            if stu_list[i] == 0:
                # 도난 당한 학생번호가 맨 앞
                if i == 0 :
                    case = 1
                    back = stu_list[i+1]
                # 도난 당한 학생번호가 맨 뒤
                elif i == len(stu_list) - 1:
                    case = 2
                    front = stu_list[i-1]
                    
                # 도난 당한 학생번호가 중간에 위치할 경우
                else:
                    case = 3
                    froun = stu_list[i-1]
                    back = stu_list[i+1]
            
            # 도난 당한 학생 앞 뒤에 여분을 가져온 학생이 있는 경우
            if case == 1:
                if back in reserve:
                    # i =0
                    stu_list[i] = i+1
            elif case == 2:
                if front in reserve:
                    # i == 5
                    stu_list[i] = i+1
            elif case == 3:
                if front in reserve or back in reserve:
                    stu_list[i] = i +1
        
        print(stu_list)
        for i in stu_list:
            if i != 0:
                answer +=1
                
        return answer

     


    개선_3

    #도난 당한 학생번호가 중간에 위치하는 경우에서

    froun 오타발견

    오타를 수정하며 로직의 문제점을 확인하여

    여분을 가져온 학생은 여분은 반드시 1개만 가지고 온다는 점

    • 여벌 체육복을 가져온 학생이 체육복을 도난당했을 수 있습니다. 이때 이 학생은 체육복을 하나만 도난당했다고 가정하며, 남은 체육복이 하나이기에 다른 학생에게는 체육복을 빌려줄 수 없습니다.

    즉 누군가를 빌려주면 더이상 빌려줄수 없다.

    따라서 reserve 값에서 삭제하는 로직을 추가하였다.

    def solution(n, lost, reserve):
        # 학생 수 만큼의 리스트 생성
        answer = 0
        stu_list = [student for student in range(1, n+1)]
        # [1, 2, 3, 4, 5]
        
        # 도난 당한 학생번호를 0으로 갱신
        # 이때 도난 당한 학생이 여분을 갖고 있는 학생일 경우를 포함
        for a in lost:
            if a in reserve:
                reserve.remove(a)
                continue
            stu_list[a - 1] = 0
        
        # 조건에 맞게 stu_list 갱신
        for i in range(len(stu_list)):
            front = 0
            back = 0
            case = 0
            # 도난 당한 학생(0)일 경우
            if stu_list[i] == 0:
                # 도난 당한 학생번호가 맨 앞 case 1
                if i == 0 :
                    case = 1
                    back = stu_list[i+1]
                # 도난 당한 학생번호가 맨 뒤 case 2
                elif i == len(stu_list) - 1:
                    case = 2
                    front = stu_list[i-1]
                    
                # 도난 당한 학생번호가 중간에 위치할 경우 case 3
                else:
                    case = 3
                    front = stu_list[i-1]
                    back = stu_list[i+1]
            
            # 도난 당한 학생 바로 뒤, 여분을 가져온 학생이 있는 경우
            if case == 1:
                if back in reserve:
                    # i =0
                    stu_list[i] = i+1
                    reserve.remove(back)
            # 도난 당한 학생 바로 앞, 여분을 가져온 학생이 있는 경우
            elif case == 2:
                if front in reserve:
                    # i == 5
                    stu_list[i] = i+1
                    reserve.remove(front)
            # 도난 당한 학생 양 옆, 여분을 가져온 학생이 있는 경우
            elif case == 3:
                # 여분은 반드시 1개이므로 reserve를 활용후 값 삭제
                if front in reserve :
                    stu_list[i] = i +1
                    reserve.remove(front)
                elif back in reserve:
                    stu_list[i] = i +1
                    reserve.remove(back)
                    
        # 남아있는 stu_list에서 0이 아닌 값들을 카운트한다.
        for i in stu_list:
            if i != 0:
                answer +=1
    
        return answer


    다른 사람 참고 답변하여 재 풀이

    사실 로직이 너무 길어서 브루트 포스로 문제를 푼것 같다.

    해당 문제에서는 여분이 있는 학생이 도난을 당하면 여분을 다른 학생에게 빌려줄 수 없게 된다.

    이때 이걸 어떻게 처리할 거냐가 핵심이며

    이 문제의 출제 의도는 중복되는 학생들을 어떻게 처리해줄 것이냐가 관건인거 같다.

     

    나처럼 의식의 흐름처럼 작성하는 건 그리디 알고리즘이라 보기 어렵다.

    특정 문제에 대한 핵심 조건이나 키워드가 있는데 이를 잘 파악하고 활용할 줄 알아야 

    이 로직이 최선의 로직이 되겠다는 조건이 성립되지 않나 싶다.

    def solution(n, lost, reserve):
        # 여분이 있는 학생이 도난 당했을 경우 다른 사람에게 빌려줄 수 없게 된다.
        # 남은 여분을 자기가 입어야하기 때문이다.
        
        # 여분이 있는 학생이 도난 당한 학생일 경우를 제외하고 새로운 reserve를 만든다.
        new_reserve = [new for new in reserve if new not in lost]
        # 도난 당한 학생이 여분이 있는 학생일 경우를 제외하고 새로운 lost를 만든다.
        new_lost = [new for new in lost if new not in reserve]
        # print(new_reserve)
        # [1, 3, 5]
        # print(new_lost)
        # [2, 4]
        
        # 여분이 있는 학생을 기준으로 앞, 뒤 학생을 구함
        # 이 조건과 반복문을 사용할 수 있는 이유는 학생 번호(int) == 곧 학생이기 때문이다.
        for i in new_reserve:
            front = i - 1
            back = i + 1
            # 여분이 있는 학생의 앞 순서에 있는 학생이 도난 당한 학생일 경우
            # 여분을 전달한다는 의미로 해당 학생번호를 도난 당한 학생 리스트에서 삭제한다.
            if front in new_lost:
                new_lost.remove(front)
            # 여분이 있는 학생의 뒤 순서에 있는 학생이 도난 당한 학생일 경우
            elif back in new_lost:
                new_lost.remove(back)
        
        return n - len(new_lost)

    시간복잡도

    나의 풀이도 그렇고 거의 대부분 조건식으로

    for문과 remove를 사용한 것을 감안하여

    총 시간 복잡도는 O(N^2)

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