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1. 문제 번호 2751

 

 

 


 

 

 

 

 

2. 문제 풀이

 

 

한줄 평가

  •   퀵 정렬(Quick Sort) : 대규모 데이터의 경우 적절하며 분할정복법을 사용하여 피벗인덱스를 활용
  •   병합 정렬(Merge Sort) : 분할 정복법을 이용하여 반씩 쪼개어 나중에 정렬한다. O(N logN)을 보장

 

 

 

문제를 먼저 정확히 파악

 

  •  

 

 

 

나의 문제풀이 방식 및 순서

 

 * 나의 다양한 학습이 우선이기 때문에 다양한 방법을 생각 *

 

문제를 틀리시는 모든 분들은 아마 이러한 이유일 듯 합니다.

1. 출력의 시간도 고려 필요

 

예시 - > 3 7 8 1 5 9 7 10 2 4 

  1. 분할 작업 시작 
    1. 왼쪽 [ 3 7 8 1 5 ] 오른쪽 [ 9 7 10 2 4 ]
  2. 재귀적 분할 및 정렬
    1. 왼쪽
      1. [ 3 7 8 ] 과 [ 1 5 ] 나눈다.
      2. [ 3 ] [ 7 8 ] 로 나눈다.
      3. [ 7 8 ]로 나눈다.

      4. [ 3 7 8 ] 로 병합된다.
      5. [ 1 5 ]로 병합된다.
      6. [ 1 3 5 7 8 ] 병합
    2. 오른쪽
      1. [ 9 7 10 ] 과 [ 2 4 ] 나눈다.
      2. [ 9 ] [ 7 10 ]으로 나눈다.
      3. [ 7 10 ] 으로 나눈다.
      4. [ 2 4 ]로 나눈다.
      5. [ 7 9 10 ] 으로 병합한다.
      6. [ 2 4 ] 로 병합한다.
      7. [ 2 4 7 9 10 ] 으로 병합한다
  3. 최종 병합
    1. [ 1 3 5 7 8 ] 과 [ 2 4 7 9 10 ]을 병합하여 [ 1 2 3 4 5 6 7 7 8 9 10 ]이 된다.

 


3. 소스 인증

 

import java.util.*;
import java.io.*;

class Main {
    public static void main(String[] args)throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

        int N = Integer.parseInt(br.readLine());

        int [] numAry = new int[N];
        int [] newAry = new int[N];  // 정렬된 배열을 저장할 임시 배열

        for(int i = 0; i < N; i++){
            numAry[i] = Integer.parseInt(br.readLine());
        }

        mergeSort(numAry, newAry, 0, N - 1);

        StringBuilder st = new StringBuilder();
        for(int i : numAry){
            st.append(i).append("\n");
        }
        bw.write(st.toString());
        bw.flush();
        bw.close();
        br.close();
    }

    /**
     * 두 개의 하위 배열을 병합하는 메소드
     * @param a 원본 배열
     * @param newAry 임시 배열
     * @param m 시작 인덱스
     * @param middle 중간 인덱스
     * @param n 끝 인덱스
     */
    public static void merge(int [] a, int [] newAry, int m, int middle, int n){
        /*numAry = {5, 7, 4, 2} 일때 
          i group = {5 ,7}
          j group = {4, 2}
          k group = {5,7,2,4}
        */
        int i = m;
        int j = middle + 1;
        int k = m;

        // 작은 순서대로 배열에 삽입
        while(i <= middle && j <= n){
            if(a[i] <= a[j]){
                newAry[k] = a[i];
                i++;
            } else {
                newAry[k] = a[j];
                j++;
            }
            k++;
        }

        // 남은 데이터 삽입
        if(i > middle){
            for(int t = j; t <= n; t++){
                newAry[k] = a[t];
                k++;
            }
        } else {
            for(int t = i; t <= middle; t++){
                newAry[k] = a[t];
                k++;
            }
        }

        // 정렬된 배열을 원본 배열에 삽입
        for(int t = m; t <= n; t++){
            a[t] = newAry[t];
        }
    }

    /**
     * 병합 정렬 메소드
     * @param a 원본 배열
     * @param newAry 임시 배열
     * @param m 시작 인덱스
     * @param n 끝 인덱스
     */
    public static void mergeSort(int a[], int newAry[], int m, int n){
        if(m < n){
            int middle = (m + n) / 2;
            mergeSort(a, newAry, m, middle);
            mergeSort(a, newAry, middle + 1, n);
            merge(a, newAry, m, middle, n);
        }
    }
}

 

 

 

 

- 실패 소스코드 -

 

 

 

 

 

 


4.추가 개념

 

1. 알고리즘 개요:

 

  •  분할: 배열을 반으로 나누어 더 이상 나눌 수 없을 때까지 반복합니다.
  •   정렬 및 병합: 분할된 배열을 정렬하면서 병합합니다.

 

2. 작동 방식:

  • 분할: 배열을 반으로 나누어 더 이상 나눌 수 없을 때까지 반복합니다.
    • 예: [3, 7, 8, 1, 5, 9, 7, 10, 2, 4]  [3, 7, 8, 1, 5], [9, 7, 10, 2, 4]
  • 정렬 및 병합: 분할된 배열을 정렬하면서 병합합니다.
    • 예: [3, 7, 8, 1, 5] [3, 7, 8] [1, 5]로 나누어지고 각각 정렬 후 병합하여 [1, 3, 5, 7, 8]이 됩니다.
    • 같은 방식으로 [9, 7, 10, 2, 4][2, 4, 7, 9, 10]으로 정렬됩니다.
    • 최종적으로 [1, 3, 5, 7, 8][2, 4, 7, 9, 10]을 병합하여 [1, 2, 3, 4, 5, 7, 7, 8, 9, 10]이 됩니다.


3. 시간 복잡도:

  • 평균: O(N log₂N)
  • 최악: O(N log₂N)
  • O(N log₂N)을 보장하는 알고리즘

 

4. 공간 복잡도:

  • O(N) (추가적인 배열 공간 필요)


5. 특징:

  • 안정성: 안정 정렬 (같은 값의 원소가 순서를 유지함)

 

 


 

 

1. 빅 오 표기법 개요:

  • 데이터 원소 N개에 대한 알고리즘 단계 수 
    • O(1), O(2), O(3), O(4) 는 모두 데이터 원소가 증가하더라도 1,2,3,4 단계로 고정된 알고리즘 유형
  • 데이터가 늘어날 때 단계 수가 어떻게 증가하는가?
    • O(N)은 데이터 원소가 증가할 때 단계 수가 비례(N개) 로 증가하는 알고리즘 유형
  • 최악의 시나리오

 

2. 로그 log :

  • 2를 몇 번 곱해야 N이 나올까? = log₂N
    • 2를 3번 곱하면 8이 나온다. log₂8 = 3
  • 1이 될 때까지 N을 2로 몇 번 곱해야 할까? = log₂N

 

3. O(logN) == O(log₂N)

  • 데이터가 두 배로 증가할 때마다 한 단계씩 증가하는 알고리즘
  • 데이터 원소 N개가 있을때 알고리즘에서는 log₂단계가 걸린다.
    • 8개의 원소가 있을때 log₂8 는 3번의 단계를 거쳐야 한다. 

출처 : welloff_jj님의 hyeojung.log블로그

 

 

 


5. 참조 블로그


 

불편함을 느끼실 경우 연락 주시면 곧 바로 삭제하도록 하겠습니다.

 


 

 

 

https://youtu.be/O-O-90zX-U4?si=xzvKx12A-w_10F8u

 

https://velog.io/@on-n-on-turtle/%EB%88%84%EA%B5%AC%EB%82%98-%EC%9E%90%EB%A3%8C%EA%B5%AC%EC%A1%B0%EC%99%80-%EC%95%8C%EA%B3%A0%EB%A6%AC%EC%A6%98-%EB%B9%85%EC%98%A4%ED%91%9C%EA%B8%B0%EB%B2%95

 

 

 

 

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1. 문제 번호 2751

 

 

 


 

 

 

 

 

2. 문제 풀이

 

 

한줄 평가

  •   퀵 정렬(Quick Sort) : 대규모 데이터의 경우 적절하며 분할정복법을 사용하여 피벗인덱스를 활용

 

 

 

문제를 먼저 정확히 파악

 

  •  

 

 

 

나의 문제풀이 방식 및 순서

 

 * 나의 다양한 학습이 우선이기 때문에 다양한 방법을 생각 *

 

문제를 틀리시는 모든 분들은 아마 이러한 이유일 듯 합니다.

1. 출력의 시간도 고려 필요

2. 배열의 경우 주소값을 공유하기 때문에 return 값 불 필요(이건 나만 해당)

3. 퀵 정렬 pivotIndex를 꼭 맨앞부터 할 필요 없음(퀵 정렬일때)

 

 

예시 - > 3 7 8 1 5 9 7 10 2 4 

  1. 3 7 8 1 5 9 6 10 2 4 ( 3 이 pivotIndex 시작)(왼쪽에서는 pivotIndex보다 큰 값, 오른쪽에서는 pivotIndex보다 작은 값)
  2. 3 2 8 1 5 9 7 10 7 4 ( 7 < - > 2 ) 
  3. 3 2 1 8 5 9 6 10 7 4 ( 8 < - > 1 )
  4. 1 2 3 8 5 9 6 10 7 4 ( 엇갈릴 경우 왼쪽을 기준으로 값을 교환한다.) (더 이상은 없다는 뜻임)
  5. 1 2 3 8 5 9 6 10 7 4 ( 9 < - > 4 )
    ( 1,2 를 그룹1, 8~4까지 그룹2 )
    ( 그룹1 에서는 왼쪽부터 큰값 , 오른쪽부터 작은 값을 고르면 엇갈리니 1은 확정된다. 자동적으로 2도 확정된다 )
    ( 그룹2 에서는 
  6. 1 2 3 8 5 4 6 10 7 9 ( 10 < - > 7 )
  7. 1 2 3 8 5 4 6 7 10 9 ( 7 < - > 8   )( 엇갈릴 경우 왼쪽을 기준으로 값을 교환한다.) 
  8. 1 2 3 7 5 4 6 8 10
    ( 7~6를 그룹1, 10,9까지 그룹2)

  9. 1 2 3 7 5 4 6 8 10 9 ( 7 < - > 6 )
  10. 1 2 3 6 5 4 7 8 10 

 

예시 - > 7 2 1 6 8 

  1. 6 2 1 7 8 (피벗인덱스 1을 설정)
  2. 6 2 1 7 8 ( i = 3 (=index) value = 7, j = 2 (=index) value = 1 ) 
  3. 1 2 6 7 8 ( pivotIndex < - > j (=index) ) 
  4. quickSort(numAry, 0, j-1 ) , quickSort(numAry, j + 1 , end ) 

 

 


3. 소스 인증

 

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;

// The main method must be in a class named "Main".
class Main {
    public static void main(String[] args)throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));   //할당된 버퍼에 값 넣어주기

        int N = Integer.parseInt(br.readLine());
        int [] numAry = new int[N];
        
        for(int i = 0; i < N; i++ ){
            numAry[i] = Integer.parseInt(br.readLine());
        }
        quickSort(numAry, 0, N-1);

        StringBuilder st = new StringBuilder();
        for(int i : numAry){
            st.append(i).append("\n");
        }
        bw.write(st.toString());
        bw.flush();
        bw.close();
        br.close();
    }

    public static void quickSort(int [] data, int start, int end){ 
        /*start : 분할하려는 부분 집합의 시작
          end   : 분할하려는 부분 집합의 시작*/
        if(start>=end){
            return;
        }

        int pivotIndex = new Random().nextInt(end - start + 1) + start;
        swap(data, start, pivotIndex);
        //start 0 , End 100 = 101 즉 0~100까지 중 하나 생성
        //start 3 , End 80  일때 0~77인데 +start로 인해 3~77 중 하나 생성
        //그 랜덤 값 중 하나(pivotIndex)를 맨 앞자리로 가져온다.
        
        int key = start; //키는 첫 번째 인덱스
        int i = start+1; //왼쪽 출발 인덱스
        int j = end; //오른쪽 출발 인덱스
        int temp;

        while(i <= j){ //1. 전체 배열의 index 엇갈리 여부 확인
            while (i <= end && data[i] <= data[key]) {
                i++;
            }    
            while (j > start && data[j] >= data[key]) {
                j--;
            }
            
            if(i > j){ //1. 내부 배열의 엇갈린 상태일때는 키 값과 교체
            	swap(data, j, key); //j는 작은 값 i는 큰 값이니, pivotIndex를 j와 교체하여 작은 값을 맨 앞자리 확정
                //temp = data[j];
                //data[j] = data[key];
                //data[key] = temp;
            } else { //i의 큰값과 j의 작은값을 교체
            	swap(data, j, i);
                //temp = data[j];
                //data[j] = data[i];
                //data[i] = temp;
            }
        }
        quickSort(data, start, j - 1);
        quickSort(data, j + 1, end);
    }
    
    public static void swap(int[] data, int a, int b) {
        int temp = data[a];
        data[a] = data[b];
        data[b] = temp;
    }
}

 


예시 - > 7 2 1 6 8 

  1. 6 2 1 7 8 (피벗인덱스 1을 설정)
  2. 6 2 1 7 8 ( i = 3 (=index) value = 7, j = 2 (=index) value = 1 ) 
  3. 1 2 6 7 8 ( pivotIndex < - > j (=index) ) 
  4. quickSort(numAry, 0, j-1 ) , quickSort(numAry, j + 1 , end )

 

 

 

- 실패 소스코드 -

 

 

 

 

 

 


4.추가 개념

 

1. 알고리즘 개요:

  •  퀵 정렬은 분할 정복 알고리즘의 일종으로, 평균적으로 매우 빠른 정렬 알고리즘입니다.
  •  배열을 피벗(pivot) 기준으로 두 부분으로 나누고, 각 부분을 재귀적으로 정렬합니다.


2. 작동 방식:

  • 피벗 선택: 배열에서 임의의 요소를 피벗으로 선택합니다.
  • 분할: 피벗을 기준으로 작은 값과 큰 값으로 배열을 분할합니다.
  • 재귀 호출: 분할된 두 부분에 대해 재귀적으로 퀵 정렬을 적용합니다.


3. 시간 복잡도:

  • 평균: O(n log n)
  • 최악: O(n^2) (피벗 선택이 매번 최악일 경우)
  • 평균은 2^10000 은 상수 10000과 같기 때문에 매우 빠름.
  • 최악은 선택,버블,삽입과 동일하다.(난 이번 문제를 pivotIndex를 랜덤하게 뽑았다.)


4. 공간 복잡도:

  • O(log n) (재귀 호출의 스택 공간)


5. 특징:

  • 평균적으로 빠른 정렬 알고리즘.
  • 제자리 정렬(In-place Sort)로 추가적인 메모리 사용이 적음.
  • 불안정 정렬(Unstable Sort).

 


 

 

1. 빅 오 표기법 개요:

  • 데이터 원소 N개에 대한 알고리즘 단계 수 
    • O(1), O(2), O(3), O(4) 는 모두 데이터 원소가 증가하더라도 1,2,3,4 단계로 고정된 알고리즘 유형
  • 데이터가 늘어날 때 단계 수가 어떻게 증가하는가?
    • O(N)은 데이터 원소가 증가할 때 단계 수가 비례(N개) 로 증가하는 알고리즘 유형
  • 최악의 시나리오

 

2. 로그 log :

  • 2를 몇 번 곱해야 N이 나올까? = log₂N
    • 2를 3번 곱하면 8이 나온다. log₂8 = 3
  • 1이 될 때까지 N을 2로 몇 번 곱해야 할까? = log₂N

 

3. O(logN) == O(log₂N)

  • 데이터가 두 배로 증가할 때마다 한 단계씩 증가하는 알고리즘
  • 데이터 원소 N개가 있을때 알고리즘에서는 log₂단계가 걸린다.
    • 8개의 원소가 있을때 log₂8 는 3번의 단계를 거쳐야 한다. 

출처 : welloff_jj님의 hyeojung.log블로그

 

 

 


5. 참조 블로그


 

불편함을 느끼실 경우 연락 주시면 곧 바로 삭제하도록 하겠습니다.

 


 

 

 

https://youtu.be/O-O-90zX-U4?si=xzvKx12A-w_10F8u

 

https://velog.io/@on-n-on-turtle/%EB%88%84%EA%B5%AC%EB%82%98-%EC%9E%90%EB%A3%8C%EA%B5%AC%EC%A1%B0%EC%99%80-%EC%95%8C%EA%B3%A0%EB%A6%AC%EC%A6%98-%EB%B9%85%EC%98%A4%ED%91%9C%EA%B8%B0%EB%B2%95

 

 

 

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