C# 코딩테스트 강좌, 집합 표현하기

1. 문제 설명

이번 강좌에서는 C#을 활용하여 집합을 표현하는 문제를 다루겠습니다. 집합(Sets)은 데이터 구조에서 중복을 허용하지 않는 요소들의 모임을 나타내며, 특정 상황에서 유용하게 사용됩니다. 예를 들어, 사용자들의 고유 ID 목록이나 다양한 상품 코드 목록을 처리하는 경우에 집합을 효과적으로 사용할 수 있습니다.

문제: 집합의 표현

주어진 두 배열 A와 B가 있을 때, 두 배열의 합집합, 교집합, 차집합을 구하는 함수를 구현하세요. 함수는 다음과 같은 형식으로 정의됩니다:

public static void CalculateSets(int[] A, int[] B)

2. 문제 풀이 과정

이 문제를 해결하기 위해서는 각 집합 연산의 정의를 이해하고, C#의 집합을 어떻게 활용할 수 있는지에 대해 알아야 합니다.

2.1 집합의 정의

합집합 (Union): 두 집합의 원소를 모두 포함하는 집합입니다.
교집합 (Intersection): 두 집합에 공통으로 존재하는 원소들로 이루어진 집합입니다.
차집합 (Difference): 첫 번째 집합에서 두 번째 집합의 원소를 제외한 집합입니다.

2.2 C#의 집합 클래스

C#에서는 HashSet 클래스를 이용해 집합을 쉽게 구현할 수 있습니다. HashSet은 중복을 허용하지 않으며, 정렬되지 않은 집합을 표현할 수 있습니다.

2.3 함수 구현

이제 문제에서 요구하는 함수 CalculateSets를 구현해 보겠습니다. 아래는 각 집합 연산을 구현하기 위한 코드입니다.

using System;
using System.Collections.Generic;

public class SetOperations
{
    public static void CalculateSets(int[] A, int[] B)
    {
        HashSet setA = new HashSet(A);
        HashSet setB = new HashSet(B);

        // 합집합
        HashSet union = new HashSet(setA);
        union.UnionWith(setB);
        Console.WriteLine("합집합: " + string.Join(", ", union));

        // 교집합
        HashSet intersection = new HashSet(setA);
        intersection.IntersectWith(setB);
        Console.WriteLine("교집합: " + string.Join(", ", intersection));

        // 차집합
        HashSet difference = new HashSet(setA);
        difference.ExceptWith(setB);
        Console.WriteLine("차집합: " + string.Join(", ", difference));
    }
}

3. 코드 설명

위 코드를 단계별로 설명하겠습니다.

3.1 HashSet 생성

먼저, 주어진 배열 A와 B를 이용해 각각의 HashSet을 생성합니다. 이렇게 하면 중복 된 원소가 제거된 상태의 집합을 얻을 수 있습니다.

HashSet setA = new HashSet(A);
HashSet setB = new HashSet(B);

3.2 합집합 계산

합집합을 구하기 위해서는 먼저 setA를 복사한 후 UnionWith 메서드를 사용하여 setB의 원소를 추가합니다.

HashSet union = new HashSet(setA);
union.UnionWith(setB);
Console.WriteLine("합집합: " + string.Join(", ", union));

3.3 교집합 계산

교집합은 setA의 복사본에서 IntersectWith 메서드를 호출하여 setB와의 교집합을 구합니다.

HashSet intersection = new HashSet(setA);
intersection.IntersectWith(setB);
Console.WriteLine("교집합: " + string.Join(", ", intersection));

3.4 차집합 계산

차집합은 ExceptWith 메서드를 사용하여 setB의 원소를 제거함으로써 계산합니다.

HashSet difference = new HashSet(setA);
difference.ExceptWith(setB);
Console.WriteLine("차집합: " + string.Join(", ", difference));

4. 전체 코드

마지막으로, 모든 내용을 포함한 전체 코드는 다음과 같습니다:

using System;
using System.Collections.Generic;

public class SetOperations
{
    public static void CalculateSets(int[] A, int[] B)
    {
        HashSet setA = new HashSet(A);
        HashSet setB = new HashSet(B);

        // 합집합
        HashSet union = new HashSet(setA);
        union.UnionWith(setB);
        Console.WriteLine("합집합: " + string.Join(", ", union));

        // 교집합
        HashSet intersection = new HashSet(setA);
        intersection.IntersectWith(setB);
        Console.WriteLine("교집합: " + string.Join(", ", intersection));

        // 차집합
        HashSet difference = new HashSet(setA);
        difference.ExceptWith(setB);
        Console.WriteLine("차집합: " + string.Join(", ", difference));
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        int[] A = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        int[] B = { 4, 5, 6, 7, 8 };
        SetOperations.CalculateSets(A, B);
    }
}

5. 테스트 및 결과

위의 코드를 테스트하기 위해 Main 메서드에서 두 배열을 정의하고 CalculateSets 함수를 호출해 보았습니다.

주어진 배열 A와 B에 대한 결과는 다음과 같습니다:

합집합: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
교집합: 4, 5
차집합: 1, 2, 3

6. 마무리

이번 강좌에서는 C#을 이용하여 집합을 효과적으로 표현하고, 합집합, 교집합, 차집합의 연산을 수행하는 방법에 대해 배웠습니다. 이와 같은 집합 연산은 코딩테스트뿐 아니라, 다양한 알고리즘 문제를 해결하는 데 매우 유용한 접근 방법입니다. 또한, C#의 HashSet 클래스의 다양한 메서드를 활용하면 집합을 쉽게 다룰 수 있습니다. 향후 코딩테스트를 준비하시면서 집합의 개념과 활용에 대해 한 번 더 되새기는 것이 좋겠습니다.