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백트래킹, 브루트포스 알고리즘
2024년 7월 26일 20:21:49
두 종류의 부등호 기호 ‘<’와 ‘>’가 k개 나열된 순서열 A가 있다. 우리는 이 부등호 기호 앞뒤에 서로 다른 한 자릿수 숫자를 넣어서 모든 부등호 관계를 만족시키려고 한다. 예를 들어, 제시된 부등호 순서열 A가 다음과 같다고 하자.
A ⇒ < < < > < < > < >
부등호 기호 앞뒤에 넣을 수 있는 숫자는 0부터 9까지의 정수이며 선택된 숫자는 모두 달라야 한다. 아래는 부등호 순서열 A를 만족시키는 한 예이다.
3 < 4 < 5 < 6 > 1 < 2 < 8 > 7 < 9 > 0
이 상황에서 부등호 기호를 제거한 뒤, 숫자를 모두 붙이면 하나의 수를 만들 수 있는데 이 수를 주어진 부등호 관계를 만족시키는 정수라고 한다. 그런데 주어진 부등호 관계를 만족하는 정수는 하나 이상 존재한다. 예를 들어 3456128790 뿐만 아니라 5689023174도 아래와 같이 부등호 관계 A를 만족시킨다.
5 < 6 < 8 < 9 > 0 < 2 < 3 > 1 < 7 > 4
여러분은 제시된 k개의 부등호 순서를 만족하는 (k+1)자리의 정수 중에서 최댓값과 최솟값을 찾아야 한다. 앞서 설명한 대로 각 부등호의 앞뒤에 들어가는 숫자는 { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }중에서 선택해야 하며 선택된 숫자는 모두 달라야 한다.
첫 줄에 부등호 문자의 개수를 나타내는 정수 k가 주어진다. 그 다음 줄에는 k개의 부등호 기호가 하나의 공백을 두고 한 줄에 모두 제시된다. k의 범위는 2 ≤ k ≤ 9 이다.
여러분은 제시된 부등호 관계를 만족하는 k+1 자리의 최대, 최소 정수를 첫째 줄과 둘째 줄에 각각 출력해야 한다. 단 아래 예(1)과 같이 첫 자리가 0인 경우도 정수에 포함되어야 한다. 모든 입력에 답은 항상 존재하며 출력 정수는 하나의 문자열이 되도록 해야 한다.
풀이
0~9 까지의 숫자로 부등호를 만족하는 배열을 만든 후
부등호를 만족하는 배열 중 부등호를 제거했을 때의 최댓값과 최솟값을 구하는 문제다.
dfs를 기반으로 생각해야할 포인트는 다음과 같다.
1. 부등호를 제거했을 때 대소 비교를 어떻게 할 것인가.
필자는 위의 문제를 해결하기 위해
public static long sum(int selec[]){
String s = "";
for(int i = 0 ;i<selec.length;i++){
s += selec[i];
}
return Long.parseLong(s);
}
다음과 같이 부등호를 제거한 배열의 문자열을 만들고 그것을 다시 long으로 변환하여 대소 비교를 해주었다.
하지만 다음과 같이 대소 비교를 하니 또 하나의 문제가 발생했다.
0번 째 인덱스에 '0'이 들어갔을 경우 0,5,4 라고 치면 정답 출력은 054가 나와야 하는데 long으로 변환하면 54가 저장된다는 것이다.
위의 문제를 해결하기 위해
if(ganung(selec)) {
long s = sum(selec);
if (min > s) {
min = s;
smin = Arrays.copyOf(selec,N+1);
}
if (max < s) {
max = s;
smax = Arrays.copyOf(selec,N+1);
}
}
대소 비교만을 위한 전역 변수 min, max를 만들고 나중에 출력을 위한 전역 변수 smin[],과 smax[]를 만들어 주었다.
전체 코드
public class Main{
static int N, x[], budung[], smin[], smax[];
static long min = 9999999999L, max = -9999999999L;
static boolean visited[];
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
N = Integer.parseInt(br.readLine());
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
budung = new int[N];
int selec[] = new int[N+1];
smin = new int[N+1];
smax = new int[N+1];
for(int i = 0 ;i<N;i++){
if(Objects.equals(st.nextToken(), ">")){
budung[i] = 1;
}
else{
budung[i] = 2;
}
}
x = new int[10];
visited = new boolean[10];
for(int i = 0 ;i<10;i++){
x[i] = i;
visited[i] = true;
}
dfs(0,selec);
for (int i : smax) {
bw.write(String.valueOf(i));
}
bw.write("\n");
for (int i : smin) {
bw.write(String.valueOf(i));
}
bw.flush();
}
public static void dfs(int depth, int selec[]) throws IOException {
if(depth == N+1){
if(ganung(selec)) {
long s = sum(selec);
if (min > s) {
min = s;
smin = Arrays.copyOf(selec,N+1);
}
if (max < s) {
max = s;
smax = Arrays.copyOf(selec,N+1);
}
}
return;
}
for(int i = 0 ;i<10;i++){
if(visited[i]){
selec[depth] = x[i];
visited[i] = false;
dfs(depth+1, selec);
visited[i] = true;
}
}
}
public static long sum(int selec[]){
String s = "";
for(int i = 0 ;i<selec.length;i++){
s += selec[i];
}
return Long.parseLong(s);
}
public static boolean ganung(int x[]){
for(int i = 0 ;i<x.length-1;i++){
if(budung[i] == 1){
if(x[i] < x[i+1]){return false;}
}
if(budung[i] == 2){
if(x[i] > x[i+1]){return false;}
}
}
return true;
}
}
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