스위프트 코딩테스트 강좌 보관 - 28 중 4 번째 페이지

스위프트 코딩테스트 강좌, 퀵 정렬

서론

알고리즘과 데이터 구조는 소프트웨어 공학의 핵심 섹션 중 하나이며, 취업용 코딩 테스트에서 중요한 역할을 합니다.
특히, 정렬 알고리즘은 인터뷰에서 자주 출제되는 주제입니다. 오늘 우리는 스위프트로 구현할 수 있는 퀵 정렬에 대해 살펴보겠습니다.

퀵 정렬이란?

퀵 정렬(Quick Sort)은 분할 정복 알고리즘을 기반으로 하는 효율적인 정렬 알고리즘입니다.
평균적으로 O(n log n)의 시간 복잡도를 가지며, 최악의 경우 O(n^2)의 시간 복잡도를 가집니다.
그러나, 실제로는 정렬된 배열에 대해 매우 빠른 성능을 보입니다. 퀵 정렬은 재귀적이며 다음과 같은 주요 단계로 구성됩니다.

기준점(pivot)을 선택합니다. 보통 마지막 요소를 선택합니다.
기준점보다 작은 요소는 왼쪽으로, 큰 요소는 오른쪽으로 이동시킵니다.
기준점의 위치를 반환하고, 왼쪽 및 오른쪽 부분 리스트에 대해 재귀적으로 퀵 정렬을 호출합니다.

퀵 정렬의 시간 복잡도

퀵 정렬은 평균적으로 O(n log n) 시간을 소요하지만, 최악의 경우 O(n^2) 시간 복잡도를 가집니다.
이는 기준점 선택 방법이 좋지 않을 때 발생합니다. 예를 들어, 이미 정렬된 배열에 대해 첫 번째 요소를 기준점으로 선택하는 경우입니다.
이를 방지하기 위해 다양한 기준점 선택 전략을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 중간값, 랜덤 선택, 또는 “median-of-three” 방법을 사용할 수 있습니다.

스위프트로 퀵 정렬 구현하기

이제 스위프트로 퀵 정렬 알고리즘을 구현해보겠습니다. 아래는 퀵 정렬을 구현한 스위프트 코드입니다.

            
                func quickSort(_ array: [T]) -> [T] {
                    // 배열이 비어있거나 요소가 하나면 그대로 반환
                    guard array.count > 1 else { return array }
                    
                    // 기준점으로 마지막 요소 선택
                    let pivot = array[array.count - 1]
                    
                    // 기준점보다 작은, 같은, 큰 배열 생성
                    var left: [T] = []
                    var right: [T] = []
                    
                    for element in array.dropLast() {
                        if element < pivot {
                            left.append(element)
                        } else {
                            right.append(element)
                        }
                    }
                    
                    // 재귀적으로 왼쪽과 오른쪽 리스트에 퀵 정렬 적용
                    return quickSort(left) + [pivot] + quickSort(right)
                }

퀵 정렬 코드 설명

위의 코드는 스위프트로 구현된 퀵 정렬의 기본적인 구조를 보여줍니다.
단계별로 설명하겠습니다.

제네릭 타입: <T: Comparable>을 사용하여 비교 가능한 모든 타입에 대해 퀵 정렬을 수행할 수 있도록 합니다.
기본 케이스: 재귀적 알고리즘에서는 기본 케이스가 중요합니다. 배열의 길이가 1 이하인 경우, 더 이상 정렬할 필요가 없으므로 원래 배열을 그대로 반환합니다.
기준점 선택: 마지막 요소를 기준점(pivot)으로 선택합니다. 이는 구현의 간결성을 제공하지만, 최악의 경우를 피하기 위해 다른 선택 방법을 고려할 수 있습니다.
분할: 각 요소를 기준점과 비교하여 두 개의 배열(left, right)로 나누어야 합니다. dropLast()를 사용하여 기준점을 제외한 나머지 요소를 확인합니다.
재귀 호출: 두 개의 부분 리스트에 대해 각각 다시 quickSort() 함수를 호출합니다. 최종적으로 정렬된 배열을 생성합니다.

퀵 정렬의 예시

아래 예를 통해 퀵 정렬의 동작을 시각적으로 이해해보겠습니다.
배열 [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]을 정렬하는 과정을 살펴보겠습니다.

1. 배열: [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1], pivot: 1
left: [], right: [3, 6, 8, 10]
2. 배열: [3, 6, 8, 10], pivot: 10
left: [3, 6, 8], right: []
3. 배열: [3, 6, 8], pivot: 8
left: [3, 6], right: []
4. 배열: [3, 6], pivot: 6
left: [3], right: []

최종적으로 정렬된 배열은 [1, 1, 2, 3, 6, 8, 10]가 됩니다.

퀵 정렬의 장단점

퀵 정렬은 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.

분할 정복 방식으로 평균적으로 빠른 성능을 제공합니다.
기본 메모리 사용량이 적습니다; 추가적인 배열을 사용하는 것이 아니라 주어진 배열에서 직접 작업할 수 있습니다.
재귀적 방식으로 작성할 수 있어 구현이 간편합니다.

반면, 단점도 존재합니다.

최악의 경우 O(n^2)의 시간 복잡도를 가질 수 있으며, 이 경우 곧바로 다른 알고리즘으로 대체할 수 있습니다.
이미 정렬된 배열에 대해 비효율적일 수 있으며, 이를 피하기 위해 다양한 기준점 선택 방법이 필요합니다.

퀵 정렬의 변형

다양한 상황에 따라 퀵 정렬의 변형을 사용할 수 있습니다.
예를 들어, 기준점 선택 방법을 변경하거나, 특정 조건을 만족하면 다른 정렬 알고리즘(예: 삽입 정렬)을 호출할 수도 있습니다.

또한, 고정된 크기의 배열에서 정렬하는 대신 동적 배열을 사용하거나, 특정 조건이 만족되면 정렬을 중지하는 방식으로 성능을 최적화할 수 있습니다.

결론

퀵 정렬은 그 효율성과 간결성 덕분에 많은 개발자들이 선호하는 정렬 알고리즘입니다.
스위프트로 구현하는 방법을 통해 기본 개념과 작동 방식을 이해할 수 있었기를 바랍니다.
알고리즘과 데이터 구조를 효과적으로 배우고 익힐 수 있는 방안으로 퀵 정렬을 연습해 보시기 바랍니다.
여기까지 퀵 정렬에 대한 내용이었습니다. 다음 강좌에서는 다른 알고리즘을 다루어보겠습니다!

스위프트 코딩테스트 강좌, 케빈 베이컨의 6단계 법칙

문제 설명

“케빈 베이컨의 6단계 법칙”은 모든 사람들이 영화 배우인 케빈 베이컨과 최대 6단계의 인연으로 연결될 수 있다는 이론입니다.
이 문제에서는 일련의 영화 목록과 그 영화에 출연한 배우들의 정보를 바탕으로, 각 배우와 케빈 베이컨 간의 연결 정도를 계산해야 합니다.
당신은 주어진 여러 영화와 배우 정보에서 각 배우에 대해 케빈 베이컨까지의 최단 거리를 계산하고,
이 거리가 가장 짧은 배우를 찾아야 합니다.

문제 정의

주어지는 입력은 다음과 같습니다.
– 첫 번째 줄에는 배우의 수 N (1 ≤ N ≤ 100)과 영화의 수 M (1 ≤ M ≤ 1000)이 주어집니다.
– 이후 M개의 줄에 걸쳐 각 영화에 출연한 배우들의 목록이 주어지며, 이는 공백으로 구분되어 있습니다.
각 라인은 한 영화에 출연한 배우들의 이름을 나열합니다.

출력은 케빈 베이컨과 가장 가까운 배우의 번호와 그 거리입니다.

문제 접근 방법

문제를 해결하기 위해 그래프 탐색 알고리즘을 사용할 것입니다.
각 배우를 노드로 하고, 두 배우가 동일한 영화에 출연했다면 이들 사이에 간선을 연결합니다.
이후 BFS (너비 우선 탐색)를 이용하여 케빈 베이컨까지의 최단 경로를 계산합니다.
알고리즘은 다음과 같은 순서로 진행됩니다.

그래프를 생성한다. 각 배우를 정점으로 하고, 그들이 출연한 영화를 통해 연결 관계를 정의한다.
BFS를 이용하여 케빈 베이컨과의 거리를 계산한다.
모든 배우에 대한 거리를 비교하여 최단 거리와 해당 배우를 찾는다.

예시 입력

    5 3
    A B C
    B D
    C D E

예시 출력

1 2

코드 구현

다음은 스위프트로 구현한 알고리즘입니다.
그래프를 만들고, BFS를 통해 각 배우와 케빈 베이컨과의 거리를 측정합니다.

        import Foundation

        func findKevinBaconNumber(N: Int, M: Int, movies: [[String]]) -> (Int, Int) {
            var graph = [String: [String]]()
            var distance = [String: Int]()
            
            // 그래프 구성
            for movie in movies {
                for i in 0.. Int {
                var queue = [start]
                var visited = Set()
                var dist = 0
                
                while !queue.isEmpty {
                    let size = queue.count
                    for _ in 0..

    결론
    
        오늘은 "케빈 베이컨의 6단계 법칙"을 주제로 한 알고리즘 문제를 다루었습니다. 
        문제를 통해 그래프 이론과 BFS를 활용하는 방법을 배웠습니다. 
        이를 통해 코딩테스트를 준비하는 데 도움이 되었기를 바랍니다. 
        더 많은 문제와 해결 과정을 이어갈 예정이니 많은 관심 부탁드립니다.

스위프트 코딩테스트 강좌, 칵테일 만들기

이 포스트에서는 스위프트 언어를 이용한 알고리즘 문제를 해결하는 방법을 다루고자 합니다. 문제의 주제는 ‘칵테일 만들기’입니다.

문제 설명

당신은 칵테일 바에서 일하는 바텐더입니다. 다양한 재료가 있고, 고객은 특정한 맛을 가진 칵테일을 원합니다. 당신은 주어진 재료를 이용해 고객의 요구를 만족하는 최적의 칵테일 조합을 찾아야 합니다.

고객이 요구하는 맛은 일정 수준의 단맛, 쓴맛, 신맛으로 정의됩니다. 재료는 각각 특정한 맛의 레벨을 가지고 있으며, 고객이 요구하는 맛의 수준을 만족하면 해당 칵테일을 제공할 수 있습니다.

주어진 재료 목록과 고객의 요구를 바탕으로, 가능한 모든 조합 중에서 고객의 맛을 만족하는 조합을 찾아 출력하세요.

입력 형식

첫 번째 줄에는 재료의 개수 N (1 ≤ N ≤ 100)이 주어집니다. 다음 N개의 줄에는 각 재료의 단맛, 쓴맛, 신맛 레벨이 주어집니다. 마지막 줄에 고객이 원하는 단맛, 쓴맛, 신맛의 최소치가 주어집니다.

각 맛 레벨은 1 이상 100 이하입니다.

출력 형식

고객의 요구를 충족하는 재료 조합을 출력하세요. 각 조합의 맛 레벨이 고객의 요구를 충족하는 경우에만 출력합니다. 가능한 모든 조합을 출력하되, 조합의 개수를 출력하고 각 조합의 맛을 나타내는 값을 나열합니다.

예제

입력:

출력:

1: 5 4 5
2: 3 4 5

문제 풀이 과정

문제를 해결하기 위해 다음과 같은 과정을 따릅니다.

1. 문제 이해하기

문제를 읽고 요구사항을 명확히 파악합니다. 주요 내용은 고객이 요구하는 맛의 수준을 만족하는 재료 조합을 찾는 것입니다.

2. 입력값 처리하기

입력으로 주어진 재료의 개수와 각각의 맛 레벨을 처리하여 배열이나 목록과 같은 자료구조에 저장합니다.

3. 조합 생성하기

주어진 재료의 조합을 생성합니다. 이를 위해 백트래킹 또는 비트 마스크 기법을 사용할 수 있습니다. 모든 조합을 생성하고 각 조합에 대해 맛의 수준을 계산합니다.

4. 고객 요구 조건 체크하기

생성된 각 조합이 고객의 요구를 충족하는지 확인합니다. 각 맛의 레벨이 고객이 요구하는 최소치 이상인지 체크합니다.

5. 최종 결과 출력하기

고객의 요구를 충족하는 모든 조합을 출력합니다. 출력 형식은 요구사항에 맞게 해야 합니다.

스위프트 코드 구현

아래는 위의 알고리즘을 스위프트 언어로 구현한 예제입니다.

import Foundation

func findCocktailCombinations(ingredients: [(Int, Int, Int)], target: (Int, Int, Int)) -> [[Int]] {
    var result = [[Int]]()
    let n = ingredients.count
    let totalCombinations = 1 << n

    for i in 1..= target.0 && bitter >= target.1 && sour >= target.2 {
            result.append(currentCombination)
        }
    }
    return result
}

// 입력 받기
let ingredientCount = Int(readLine()!)!
var ingredients: [(Int, Int, Int)] = []
for _ in 0..

결론

이 포스트에서는 스위프트 알고리즘 문제를 해결하는 과정을 상세히 설명하였습니다. 조합 생성 및 조건 체크 방식을 통해 고객의 요구를 충족하는 모든 칵테일 조합을 생성하는 방법을 알아보았습니다. 코딩 테스트에 임할 때, 문제 이해와 접근 방식이 얼마나 중요한지 기억하시기 바랍니다. 지속적인 연습과 효율적인 문제 해결 방안을 모색하는 것이 중요합니다.

스위프트 코딩테스트 강좌, 카드 정렬하기

문제

당신은 특정한 카드를 정렬해야 합니다. 각 카드는 숫자와 문자를 포함할 수 있습니다. 입력으로 주어진 카드들을 다음 규칙에 따라 정렬하세요:

문자 카드는 숫자 카드보다 먼저 나와야 합니다.
문자 카드의 경우, 알파벳 순으로 정렬합니다.
숫자 카드의 경우, 오름차순으로 정렬합니다.

예를 들어, 주어진 카드가 ["A", "3", "B", "1", "2"]라면, 결과는 ["A", "B", "1", "2", "3"]입니다.

풀이 과정

1단계: 문제 이해하기

이 문제는 카드를 문자 카드와 숫자 카드로 분리하여 정렬하는 과정입니다. 문제의 요구에 따라 특정한 규칙을 적용해야 합니다.

2단계: 자료구조 선택하기

Swift에서는 배열(Array)을 사용하여 카드를 저장하고 조작할 수 있습니다. 입력으로 주어진 배열을 기반으로 작업을 진행합니다.

3단계: 정렬 기준 설정하기

문자 카드와 숫자 카드를 분리한 뒤, 각각에 대해 정렬하는 방법을 정의해야 합니다. 이를 통해 최종적인 결과를 얻을 수 있습니다.

4단계: Swift 코드 작성

            
            import Foundation

            func sortCards(cards: [String]) -> [String] {
                var letters: [String] = []
                var numbers: [Int] = []

                // 카드 분리
                for card in cards {
                    if let number = Int(card) {
                        numbers.append(number)
                    } else {
                        letters.append(card)
                    }
                }

                // 정렬
                letters.sort()
                numbers.sort()

                // 결과 통합
                let sortedNumbers = numbers.map { String($0) }
                return letters + sortedNumbers
            }

            // 예시
            let cards = ["A", "3", "B", "1", "2"]
            let sortedCards = sortCards(cards: cards)
            print(sortedCards) // ["A", "B", "1", "2", "3"]

5단계: 시간 복잡도 분석

이 알고리즘의 시간 복잡도는 O(n log n)입니다. 이는 문자열 정렬과 숫자 정렬 모두 O(n log n)의 시간 복잡도를 가지기 때문입니다. 카드의 개수를 n이라고 했을 때, 최악의 경우 n개의 카드가 주어질 수 있으므로 충분한 성능을 보일 것입니다.

6단계: 결론

이 문제를 통해 Swift의 기본적인 배열 처리와 정렬 기법을 익힐 수 있습니다. 더불어, 문자열과 숫자를 좌우로 처리하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 이와 같은 문제를 자주 연습하면 코딩 인터뷰에서 도움이 될 것입니다.

추가 학습 자료

스위프트 코딩테스트 강좌, 카드 게임

이번 강좌에서는 스위프트를 사용하여 카드 게임을 구현하는 알고리즘 문제를 다루어 보겠습니다. 이 문제를 통해 스위프트에 대한 이해도를 높이고, 알고리즘 문제 접근 방법을 공부할 수 있습니다.

문제 설명

카드 게임에서 두 플레이어가 각각 N개의 카드를 가지고 시작합니다. 각 플레이어는 카드를 한 장씩 뽑아 비교하며, 더 높은 숫자의 카드를 가진 플레이어가 두 장의 카드를 모두 가져갑니다. 최종적으로 플레이어 1이 가져간 카드의 총 합을 구하는 문제를 해결하십시오.

입력

첫 번째 줄에는 플레이어 1의 카드 수 N (1 ≤ N ≤ 1000)이 주어집니다.
두 번째 줄에는 플레이어 1의 카드 N개가 공백으로 구분되어 주어집니다.
세 번째 줄에는 플레이어 2의 카드 N개가 공백으로 구분되어 주어집니다.

출력

플레이어 1이 가져간 카드의 총 합을 출력합니다.

문제 예시

입력

3
3 5 6
2 4 3

출력

문제 풀이 과정

문제를 해결하기 위해서는 먼저 플레이어 1과 플레이어 2의 카드를 비교하여 각 라운드에서 누가 이기는지를 판단해야 합니다. 이기게 되면 플레이어 1은 두 플레이어의 카드를 모두 가져와야 합니다. 다음은 문제를 해결하기 위한 단계별 접근법입니다.

1단계: 입력값 처리

let n = Int(readLine()!)!
let player1Cards = readLine()!.split(separator: " ").map { Int($0)! }
let player2Cards = readLine()!.split(separator: " ").map { Int($0)! }

위 코드는 플레이어 1과 플레이어 2의 카드 수와 카드를 입력받는 과정입니다. 먼저 카드 수 N을 입력받고, 그 다음 각각의 카드들을 배열 형태로 저장합니다.

2단계: 카드 비교 및 점수 계산

카드를 비교하기 위해 for 루프를 사용하여 각 플레이어의 카드 쌍을 비교합니다. 각 턴마다 플레이어 1의 카드가 더 큰 경우에는 플레이어 1의 점수에 두 카드의 값을 추가하고, 플레이어 2의 카드가 더 큰 경우에는 아무런 값을 추가하지 않습니다.

var player1Score = 0

for i in 0.. player2Cards[i] {
        player1Score += player1Cards[i] + player2Cards[i]
    }
}

3단계: 결과 출력

모든 카드를 비교한 후에 플레이어 1의 총 점수를 출력합니다.

print(player1Score)

전체 코드

let n = Int(readLine()!)!
let player1Cards = readLine()!.split(separator: " ").map { Int($0)! }
let player2Cards = readLine()!.split(separator: " ").map { Int($0)! }

var player1Score = 0

for i in 0.. player2Cards[i] {
        player1Score += player1Cards[i] + player2Cards[i]
    }
}

print(player1Score)

고찰

이 문제는 간단히 배열을 순회하며 필요한 계산을 수행하는 방식이기 때문에 시간 복잡도는 O(N)입니다. 물론, 카드 게임의 룰에 따라 카드를 더하는 방식과 이기는 규칙이 달라질 수 있겠지만, 기본적인 구조는 이와 유사할 것입니다.

마무리

이번 강좌에서는 스위프트를 사용하여 카드 게임 문제를 해결해보았습니다. 카드 게임의 규칙을 잘 정의하고 그에 맞는 알고리즘을 설계하는 연습은 실제 코딩 테스트에서 매우 유용합니다. 다른 알고리즘 문제도 이와 비슷한 접근법으로 해결할 수 있으니 연습을 통해 다양한 문제에 도전해보시기 바랍니다!