파이썬 코딩테스트 강좌, K번째 수 구하기

이번 강좌에서는 ‘K번째 수 구하기’라는 알고리즘 문제를 통해 파이썬을 이용한 코딩 테스트 준비 방법에 대해 알아보겠습니다. 이 문제는 기본적인 정렬과 리스트 조작을 요구하므로, 관련된 기본 문법과 알고리즘 기법을 연습하는 데 유용합니다.

문제 설명

문제는 다음과 같습니다:

n: 정수의 개수
k: 찾고자 하는 K번째 수
arr: n개의 정수가 저장된 리스트

1. 리스트에서 k번째 수를 찾으시오.
2. 단, 숫자들은 양의 정수이며, 1 ≤ n ≤ 1000, 1 ≤ k ≤ n이라는 조건이 있습니다.
3. k번째 수는 오름차순으로 정렬된 상태에서 k의 위치에 해당하는 수를 의미합니다.

예제

다음과 같은 입력 값이 주어진다고 가정합니다:

n = 5
k = 2
arr = [5, 2, 3, 1, 4]

위의 입력에 대해서는 다음과 같은 출력이 나와야 합니다:

2번째 수는 2입니다.

문제 해결 전략

이 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 단계로 접근할 수 있습니다:

입력 받기: 사용자로부터 n, k, arr의 값을 입력받습니다.
정렬하기: 리스트 arr을 오름차순으로 정렬합니다.
K번째 수 찾기: 리스트의 인덱스는 0부터 시작하므로, k-1 위치의 값을 추출하여 출력합니다.

코드 구현

이제 위의 해결 전략을 바탕으로 실제 코드를 구현해 보겠습니다.

def find_kth_number(n, k, arr):
    # 1. 리스트 정렬
    arr.sort()
    
    # 2. K번째 수 찾기
    return arr[k - 1]

# 입력 받기
n = int(input("정수의 개수를 입력하세요: "))
k = int(input("K번째 수를 입력하세요: "))
arr = list(map(int, input("정수 리스트를 입력하세요 (공백으로 구분): ").split()))

# K번째 수 찾기
kth_number = find_kth_number(n, k, arr)
print(f"{k}번째 수는 {kth_number}입니다.")

코드 설명

위의 코드는 세 부분으로 나누어 설명할 수 있습니다:

함수 정의: find_kth_number 함수를 정의하여 n, k, arr을 파라미터로 받습니다. 이 함수는 k번째 수를 반환합니다.
정렬: arr.sort()를 사용하여 리스트를 오름차순으로 정렬합니다.
결과 반환: return arr[k - 1]를 통해 k번째 수를 반환합니다. k는 사용자 입력으로 받기 때문에 k-1을 사용하여 0부터 시작하는 인덱스에 맞춥니다.

설계 고려사항

문제를 해결할 때 컵을 고려해야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 코드를 작성하기 전에 이러한 점들을 고려하는 것이 좋습니다:

입력 값의 유효성 검사: 주어진 범위 내에서 n과 k의 값이 주어졌는지 확인할 필요가 있습니다.
리스트의 중복 처리: 중복된 값이 있을 경우, 여러 개의 k번째 수 중 어떤 수를 선택해야 할지를 명확히 하는 것이 좋습니다.
시간 복잡도: arr을 정렬하는 작업은 O(n log n) 시간이 소요되므로, 효율적인 알고리즘을 선택해야 합니다.

추가 연습 문제

이 문제를 통해 K번째 수를 찾는 기초적인 알고리즘을 익혔다면, 유사한 문제를 풀어보면서 더 나아가 올바른 설계 능력을 기를 수 있습니다. 다음은 추가 연습 문제입니다:

주어진 리스트에서 1~n까지의 숫자 중 k번째로 작은 수를 찾으시오.
정렬된 두 개의 리스트가 주어질 때, 두 리스트의 합쳐진 후 K번째 수를 찾으시오.
2D 배열에서 k번째 작은 숫자를 검색하는 문제를 해결해 보십시오.

결론

이번 강좌에서는 K번째 수 구하기 문제를 통해 파이썬을 활용한 알고리즘 문제 해결 과정을 살펴보았습니다. 알고리즘 문제를 해결할 때는 문제를 명확히 이해하고, 해결 전략을 세운 후, 이를 코드로 구현하는 과정을 거쳐야 합니다. 연습을 통해 다양한 유형의 문제를 접하고 이를 해결하면서 실력을 향상시켜 나가기를 바랍니다.

감사합니다.