오늘은 코틀린을 활용하여 코딩테스트를 준비하는 방법에 대해 다루어 보겠습니다. 특히 배열(Array)과 리스트(List)에 관한 내용을 중점적으로 다루고, 실전 문제를 통해 이해를 높이고자 합니다.
1. 문제 정의
다음은 기본적인 알고리즘 문제입니다.
문제: 두 수의 합
정수 배열 nums와 정수 target이 주어집니다. nums 배열의 두 개의 원소의 합이 target이 되는 원소의 인덱스를 반환하는 함수를 작성하시오. 만약 그런 인덱스가 존재하지 않으면 -1을 반환합니다.
예를 들어, 다음과 같은 예시가 있습니다:
입력: nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
출력: [0, 1]2. 문제 풀이 과정
이 문제를 풀이하기 위해서는 다음의 단계를 고려해보아야 합니다.
2.1. 문제 분석
문제는 배열에서 두 수를 더하여 특정한 값을 만들고, 그 수들의 인덱스를 찾는 것입니다. 따라서 일반적인 이중 루프를 사용하여 모든 조합을 검사하는 방법과 더 나은 성능을 위한 해시맵을 활용하는 방법이 있습니다.
2.2. 접근 방법
이중 루프를 사용하는 방법에 대해서 먼저 고려해보겠습니다. 이 방법은 배열의 각 원소를 기본으로 하여 다른 원소와의 조합을 검사합니다. 하지만 이 경우 시간 복잡도가 O(n^2)에 해당하므로 비효율적입니다.
대신 해시맵을 사용하는 방법을 고려해 볼 수 있습니다. 해시맵을 사용하면 각 원소가 몇 번째 인덱스에 위치하는지를 효율적으로 저장할 수 있습니다. 이로 인해 시간 복잡도를 O(n)으로 줄일 수 있습니다.
2.3. 해시맵을 이용한 해결 방안
해시맵을 이용한 해결 방안의 과정은 다음과 같습니다:
- 정수 배열
nums를 순회합니다. - 각 원소에 대해
target - nums[i]의 값을 계산합니다. - 이 계산된 값이 해시맵에 존재하는지 확인합니다. 만약 존재한다면 해당 원소의 인덱스를 반환합니다.
- 존재하지 않는 경우, 원소와 그 인덱스를 해시맵에 저장합니다.
2.4. 코틀린 코드 구현
코드를 작성해 보겠습니다. 아래 코드에서는 위의 방법을 사용하여 문제를 해결합니다.
fun twoSum(nums: IntArray, target: Int): IntArray {
val map = mutableMapOf()
for (i in nums.indices) {
val complement = target - nums[i]
if (map.containsKey(complement)) {
return intArrayOf(map[complement]!!, i)
}
map[nums[i]] = i
}
return intArrayOf(-1) // No solution found
} 3. 구현 결과
이제 위의 코드를 구현하면 주어진 예시에서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다:
val nums = intArrayOf(2, 7, 11, 15)
val target = 9
val result = twoSum(nums, target)
println(result.joinToString(", ")) // 출력: 0, 1위의 코드를 실행하면 올바른 인덱스인 [0, 1]을 출력하게 됩니다.
4. 문제 변형
위 문제를 변형하여, 같은 수를 여러 번 사용할 수 있는 경우를 생각해 볼 수 있습니다. 예를 들어, 정수 배열 nums의 원소가 중복될 수 있는 상황을 가정하고, target을 만들기 위해 사용할 수 있는 모든 인덱스를 찾도록 문제를 바꿀 수 있습니다.
이 경우에도 해시맵을 사용하여 가능한 다른 접근 방식을 고려해 보아야 합니다.
5. 결론
이번 강좌에서는 코틀린을 사용하여 배열과 리스트를 다루는 기본적인 알고리즘 문제인 ‘두 수의 합’ 문제를 해결하였습니다. 해시맵을 이용한 효과적인 접근 방식을 통해 문제를 해결하는 방법을 배웠습니다. 배열과 리스트는 매우 중요한 데이터 구조이며, 다양한 변형 문제를 연습함으로써 코딩테스트에서 높은 점수를 받을 수 있을 것입니다.
앞으로도 다양한 알고리즘 문제의 풀이 과정과 방법을 소개하는 강좌를 계속 이어나갈 예정이니 많은 관심 부탁드립니다. 감사합니다!