C# 코딩테스트 강좌, 카드 정렬하기

문제 정의

문제의 정의는 다음과 같습니다.

주어진 N개의 카드가 있습니다. 각 카드는 1부터 N까지의 유일한 정수로 표시되어 있습니다. 이러한 카드를 오름차순으로 정렬하는 알고리즘을 구현하라는 것입니다. 하지만 고정된 정렬 알고리즘 대신, 카드를 정렬하는 과정 중에 최적의 방법을 찾아보아야 합니다.

문제 해결 과정

1단계: 문제 분석

문제를 해결하는 첫 번째 단계는 문제를 면밀히 분석하는 것입니다. 카드의 개수 N이 주어지면, 데이터를 어떻게 정렬할 것인가를 생각해야 합니다. 카드의 개수가 적을 경우 간단히 직접적인 방법(버블 정렬, 선택 정렬 등)을 사용할 수 있지만, 카드의 숫자가 커질 경우 보다 효율적인 알고리즘을 선택해야 합니다.

2단계: 알고리즘 선택

효율적인 정렬 알고리즘으로는 빠른 정렬(Rapid Sort)이나 병합 정렬(Merge Sort)을 고려해 볼 수 있습니다. 이러한 정렬 알고리즘은 평균적으로 O(N log N)의 시간 복잡도를 가지기 때문에 카드가 많은 경우에도 빠르게 처리할 수 있습니다.

3단계: 구현

이제 C#으로 정렬 알고리즘을 구현해 보겠습니다. 다음은 Merge Sort를 구현한 예시 코드입니다.

using System;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int[] cards = { 5, 3, 8, 1, 2, 7 };

        Console.WriteLine("정렬 전 카드: " + string.Join(", ", cards));
        cards = MergeSort(cards);
        Console.WriteLine("정렬 후 카드: " + string.Join(", ", cards));
    }

    static int[] MergeSort(int[] array)
    {
        if (array.Length <= 1)
            return array;

        int midPoint = array.Length / 2;
        int[] left = MergeSort(array.Take(midPoint).ToArray());
        int[] right = MergeSort(array.Skip(midPoint).ToArray());

        return Merge(left, right);
    }

    static int[] Merge(int[] left, int[] right)
    {
        int[] result = new int[left.Length + right.Length];
        int leftIndex = 0, rightIndex = 0, resultIndex = 0;

        while (leftIndex < left.Length && rightIndex < right.Length)
        {
            if (left[leftIndex] <= right[rightIndex])
            {
                result[resultIndex++] = left[leftIndex++];
            }
            else
            {
                result[resultIndex++] = right[rightIndex++];
            }
        }

        while (leftIndex < left.Length)
        {
            result[resultIndex++] = left[leftIndex++];
        }

        while (rightIndex < right.Length)
        {
            result[resultIndex++] = right[rightIndex++];
        }

        return result;
    }
}

위 코드는 Merge Sort를 이용해 카드를 정렬하는 함수를 구현한 것입니다. 카드가 정렬되기 전과 후의 상태를 출력하도록 구성되어 있습니다.

4단계: 테스트

코드를 작성한 후, 다양한 테스트 케이스를 통해 알고리즘의 정확성과 성능을 점검해야 합니다. 예를 들어, 카드의 개수가 1인 경우, 카드의 개수가 같은 숫자로 이루어진 경우, 반대로 정렬된 카드의 경우 등 다양한 시나리오를 생각해 볼 수 있습니다.

static void TestSort()
{
    int[] testCards1 = { 4, 3, 2, 1 };
    int[] sortedCards1 = MergeSort(testCards1);
    Console.WriteLine("정렬 후 카드 1: " + string.Join(", ", sortedCards1));  // 1, 2, 3, 4

    int[] testCards2 = { 1, 1, 1, 1 };
    int[] sortedCards2 = MergeSort(testCards2);
    Console.WriteLine("정렬 후 카드 2: " + string.Join(", ", sortedCards2));  // 1, 1, 1, 1

    int[] testCards3 = { 3, 5, 2, 8, 7 };
    int[] sortedCards3 = MergeSort(testCards3);
    Console.WriteLine("정렬 후 카드 3: " + string.Join(", ", sortedCards3));  // 2, 3, 5, 7, 8
}

이러한 과정을 통해 주어진 카드들이 올바르게 정렬되는지 확인할 수 있습니다.

5단계: 최적화 및 개선

모든 구현이 끝났다면 코드의 성능을 최적화할 필요가 있습니다. C#에서는 LINQ를 사용하면 코드를 더 간결하게 쓸 수 있지만, 성능상의 문제를 고려하여 직접 구현하는 경우가 많습니다. 또한 다차원 배열이나 다른 자료구조를 활용하면 불필요한 자원 소모를 줄일 수 있습니다.