ictechgy / AlgorithmStudy

알고리즘 스터디입니다.

💻 알고리즘 스터디

• 참여자: 🐶 Coden, 😺 타코캣, 🍅 Soll, 🌹 Ellen, 🍉 수박, 🔫 Geon, 🧅 Chalotte

🙏 Especially thanks to 🦜 vivi, 💎 Joey

  

목차

• 🧭 진행 방향

• 💾 Github 이용 방식

• 🔥 진행 기록

• 💫 다루고자 하는 개념들

• 🚀 예상 커리큘럼

 

🧭 진행 방향

• 이 스터디는 당장의 코딩 테스트를 바로 준비하자는 목적보다는 개념과 이론 학습에 중점을 둘 예정입니다.

• 강의는 기본적으로 권오흠 교수님 인프런 강의를 이용하며 필요한 경우 권오흠 교수님 유튜브 강의를 이용

  • 강의 pdf자료는 이곳을 참고해주세요

• 강의 듣고 강의에서 나온 개념 구현 및 이와 관련된 문제 풀어오기

  • 강의 듣기, 개념 구현, 문제 풀기는 스터디 시간에 해오는 것이 아닙니다. 미리 해와야 합니다.
  • 스터디 시간에 시간을 정해놓고 문제를 푸는 방식은 고려중입니다.
  • 안풀리는 문제는 최대 2시간까지만 고민하고 답 찾아보기(꼭 2시간일 필요는 없습니다. 30분, 1시간 등 제한 시간은 본인이 정해봅시다.)
  • 문제로 이용할 사이트는 백준과 프로그래머스입니다.(leetcode, codility등도 쓸지도..?)

• 스터디에서는 강의에서 이해가 안갔던 것 이야기 하기

• 개념 구현 및 문제 푼 것 등은 랜덤으로 발표시킬 것임.

• 레드-블랙 트리 및 허프만 코딩, 인프런에서 다뤄지지는 않았지만 유튜브에 있는 몇몇 내용들은 추후에 다룰 예정입니다.

 

코드 작성 시 주의 사항

Wody가 말해준 것처럼, 알고리즘 풀 때에는 코드에 주석을 답시다.

/*
이 문제는 ~을 물어보는 문제

방법
1. ~을 ~한다
2. 어쩌고저쩌고
3. 값을 결과로 반환한다.
-> 부가적으로 이 방법의 시간복잡도에 대해서도 써줍시다. 
*/

func solution(_:) {
// 1. ~을 ~한다.
코드...

// 2. 어쩌고저쩌고
코드....
}

 

💾 Github 이용 방식

참고: 단국대학교 알고리즘 스터디

 

각 폴더 구조

• BasicConcepts - 기본 개념 구현 내용들
  • 개념별로 하위 폴더를 구성한 뒤 그 안에 구현 파일을 넣습니다.
  • 구현 폴더명은 대문자로 시작하여 camel case로 작성한다. ex) Stack, BinarySearchTree, HashTable
  • 구현 파일명은 [상위폴더명_구현자닉네임].swift로 합니다.
• Programmers - 프로그래머스 푼 문제들
  • 각자 본인의 폴더를 생성한 뒤 내부에 본인이 푼 문제를 모아놓는다. ex) Programmers_Ellen 폴더, Programmers_Geon 폴더
  • 파일명은 [문제명_구현자닉네임].swift로 합니다.
• Boj - 백준 푼 문제들
  • 각자 본인의 폴더를 생성한 뒤 내부에 본인이 푼 문제를 모아놓는다. ex) Boj_Ellen 폴더, Boj_Geon 폴더
  • 파일명은 [문제번호_구현자닉네임].swift로 합니다.

   

Flow

• 이 repo에 대한 collarborator 권한을 지닌 각 멤버는 본인의 branch를 판 뒤 그 곳에 코드를 작성/구현한다.
• 목요일 스터디 모임 때 이야기를 나눈 뒤 문제가 없으면 모든 branch를 main에 merge한다.(각자 알아서 merge시키기)  

Issue

• 궁금한 것이나 문제가 발생한 것이 있으면 Issue를 이용하도록 한다. Label 필수!
• 자료구조/알고리즘 이슈 양식 - [스택] pop이 잘 안돼요~~ / [다익스트라] 최단경로가 이상하게 구해져요~ 와 같이 자료구조명/알고리즘명 작성 후 제목 작성
• 백준/프로그래머스 문제 풀던 중 발생한 이슈 양식 - [10256-요세푸스 0] 자꾸 시간초과가 나요! / [level01-키패드 누르기] 런타임 오류가 발생해요! 와 같이 문제번호나 문제레벨 및 문제명 작성 후 제목작성
• 내용에는 문제에 대한 링크를 꼭 넣기!  

커밋 규칙

• boj: 문제명
• programmers: 문제명
• concepts: 알고리즘/자료구조 구현이름
• 수정의 경우에도 prefix는 boj || programmers || concepts로 작성 해주세요.
• 그 외의 경우에는 chore를 써주세요.

 

🔥 진행 기록

week	미리 해오기
1주차(~2021-12-10)	1. 시간복잡도에 대한 강의 두개-첫번째, 두번째- 들어오기 2. 백준 입출력과 사칙연산 11문제 모두 풀어오기 3. 기본적인 자료구조(스택, 큐, 연결리스트) 구현해오기 4. 백준 문제 풀어오기 10828-스택, 4949-균형잡힌 세상 18258-큐 2, 11866-요세푸스 문제 0
2주차(~2021-12-17)	1. 알고리즘 강의 '순환 (Recursion) 의 개념과 기본 예제 1~3' 듣고 피보나치, 팩토리얼 재귀함수로 구현해오기. 2. 1주차에 다 하지 못한 내용 해오기
3주차(~2021-12-24)	1. '2주차 강의'에서 나온 아래 두 개념을 구현해보자     - 순차 탐색을 Swift로 구현해보기 - Iterative, Recursive     - 이진 탐색을 Swift로 구현해보기 - Iterative, Recursive 2. 문제 풀어오기     - 숫자 카드 2 풀기     - 완전탐색-모의고사 풀기 • 다음주에 추가적으로 이야기 해볼 내용 - 피보나치, 팩토리얼 - Memoization, DP 찍먹     ▪︎ 재귀 최적화와 꼬리 재귀도 같이 알아보면 좋을 것 같다.
4주차(~2022-01-07)	1. 'Recursion 응용 - 미로찾기 1' 강의 듣기     - 강의에서 나오는 예제를 가지고 미로찾기 구현해보기 2. 'Recursion 응용 2' 강의 듣기     - 예제 2차원 배열을 가지고 Counting Cells in a Blob 구현해보기 • 좌표 x, y에 대한 고민 • 백준 단지번호붙이기 풀기 • 백준 전쟁 - 전투 풀기 • 프로그래머스 - 수박수박수박수박수박수? 풀기
방학(~2022-02-06)	스터디원들 개인 사정으로 인해 잠시 Study.sleep(forTimeInterval:)
5주차(~2022-02-11)	1. 'N-Queens Problem' 강의 듣기     - 강의 내용대로 풀이 구현해보기 • 백준 N-Queen 풀기 • 백준 유기농 배추 풀기 • 백준 암호 만들기 풀기 • (Optional)백준 N과 M(1) 풀기 • 프로그래머스 타겟 넘버 풀기
6주차(~2022-02-19)	1. '미로찾기 - BFS' 강의 듣기     - (강의에 나오는) 6 * 6 미로에 대한 풀이를 BFS로 직접 구현해보기 • 백준 - 토마토 풀기 • 백준 - 미로탐색 풀기 • (Optional) 백준 - DSLR 풀기
7주차(~2022-02-24)	• 백준 - 빙산 풀기 • 백준 - 다리 만들기 풀기

 

1주차(2021-12-10) 진행내용

1. 시간복잡도란?

정의 : 알고리즘의 연산이 몇번 이루어지는지를 나타내는 것, 알고리즘이 얼마나 빠른지를 나타내는 것

실행시간은 실행환경에 따라 달라지므로 주로 연산의 실행 횟수를 입력 데이터 크기에 대한 함수로 표현한 것(최악의 경우, 또는 평균적인 경우를 가정)

• 최악의 경우 시간복잡도 → 주로 사용됨(평균 시간 복잡도 계산은 어렵기 때문)
• 평균 시간복잡도

 

2. 공간복잡도란?

시간 복잡도와 달리 실행환경의 메모리 공간을 따지는 분석법

프로그램을 실행시킨 후 완료하는 데 필요로하는 자원 공간의 양이다. 고정 공간과 가변 공간으로 나타낼 수 있다.

• 고정 공간: 입출력 횟수, 크기와 관계없는 공간
• 가변 공간: 알고리즘의 특정 인스턴스에 의존하는 크기를 가진 구조화 변수를 위해 필요로하는 공간, 동적으로 필요한 공간

출처 - 오늘도 MadPlay!

 

3. 시간복잡도가 그리 중요할까?

시간은 금이다.
RAM과 같은 저장장치의 크기가 증가해서 공간복잡도는 이제 크게 신경을 안써줘도 됨

 

4. 시간복잡도는 어디에서 볼 수 있었을까?

iOS 프로그래밍 할때 함수들 공식문서에서 볼 수 있었다.

 

5. 알고리즘 문제를 풀 때 !(강제 언래핑)를 쓰면 안되는걸까? (어느정도까지 코드 컨벤션을 둬야 할까?)

• 문제 시간제한으로 인해 컨벤션까지 신경 쓸 여유가 없다. (리팩토링은 나중에 시간이 남으면 해도 되지 않을까?)
• 알고리즘 문제는 어떤 입력이 들어올지 명확히 주어져 있기 때문에 강제 언래핑을 써도 된다고 생각한다.
• 다만 guard let이나 if let 등 옵셔널과 옵셔널 바인딩을 필요에 따라 자주 쓰는 경우는 많았다.
• 변수명도 잘 지어주는 것이 문제를 푸는 데에도 좋았던 것 같다.(내가 푼 것 다시 체크할 때 등)
  (코딩 테스트 푼 것에 대해 면접에서 리뷰를 하는 경우 !를 막 쓴 것이 안좋은 요소가 될 수도 있다고 하는데 정말일까?)

 

6. 입출력 시간초과에 대해. -> 백준 큐2 문제

Issue #1 참고

 

7. 커밋 규칙 추가에 대해(커밋 규칙 지켜주세요, 이슈올리면 채팅에 말해주세요)

처리 완료

 

8. 문제를 풀 때 import Foundation이 꼭 필요할까?

Swift Standard Library만을 이용해서 구현이 가능한 경우에는 import가 필요없다! Foundation을 가져오는 것 자체가 시간복잡도에 영향을 미치는 것인지는 잘 모르겠다.(import 자체는 컴파일 타임에만 영향이 있지 않을까?)

 

9. split(separator:)와 components(separatedBy:)의 차이

• split: Swift Standard Library에 존재
  • String 원문을 참조하고 있는 Substring 배열을 반환한다. 복사같은 과정이 없으므로 빠르다.
  • (Substring으로 받은 뒤 String으로 변환해서 쓰는게 빠르다!!)
• components: Foundation Framework에 존재
  • String 배열 자체를 반환한다.
• 참고 링크
  • https://velog.io/@minni/Swift-split-VS-components
  • https://odong-tree.github.io/swift/2021/05/22/split&components/

 

10. 아래 문장의 시간복잡도는?

for(i=1; i<n; i*=2) 
{
    //Do something
}

• 정의역-공역 관점에서(수박): 정의역과 공역의 관점에서 살펴보면 정의역은 n개가 있지만 이에 매칭되는 치역은 n개에 미치지 못한다. 때문에 시간복잡도는 Θ(n)이 아니다.

• 2의 곱셈 개수를 파악하는 관점에서(코든 - 위 스크린샷 참고): i값은 1부터 2, 4, 8, 16... 순서로 증가해 나간다. 이 때 우리가 주목해야 할 것은 변화하는 'i값 추적'이 아니라 'i의 시작값 1에 몇번의 2를 곱해야 n이 되느냐'이다. 이는 식으로 나타내면 1*2^x = n 이 되며 이 때 x의 값이 반복문의 실행횟수가 된다. 양변에 log_2를 취하면 x = log_2 n이 된다. 따라서 반복문의 시간복잡도는 Θ(log_2 n)이 된다.

• Θ와 O측면: 위의 반목문 시간복잡도는 Θ표기법에 의해 Θ(log n)이다. 이는 O(log n)이라고 말할 수도 있다. 하지만 Big-O 표기법 자체가 upper bound를 표현하기 때문에 위의 반복문은 O(n), O(n^2) 시간복잡도를 가진다고 말할 수도 있다.

 

11. SubString을 Int로 바로 변환하는 것보다 String으로 변환한 뒤에 Int로 바꾸는 것이 더 빠르다!!!

https://icksw.tistory.com/218  

2주차(2021-12-17) 진행내용

1. Stack 구현에 대해

• 메서드나 연산프로퍼티 명은 어느정도 ADT를 따라가는 것이 좋을 것 같다.

• Stack 내부를 구성하는 방식은 Array를 쓸 수도 있고 LinkedList를 쓸 수도 있다.

  • 시간 복잡도를 잘 따져보자

  • 내부에 어떤 방식으로 구현되어있는지는 캡슐화를 해주는 것이 좋을 것 같다.

  • Array로 구현할 때 append, removeLast, popLast의 연산복잡도를 고려하자.

  • 특별한 연산이 필요하지 않다면 ADT 기능을 연산 프로퍼티로 구현하는 것도 나쁘지 않다.

• 제네릭을 쓰는 경우 제네릭명을 잘 생각해보자. Swift Array에서는 Element라는 이름을 쓰고 있다.

• defer도 적절히 쓰면 도움이 된다.

• 자료구조/알고리즘 구현 후 다른 사람들은 어떻게 구현했나 찾아보자!

  

2. Queue 구현에 대해

• class로 구현하게 된다면 성능을 위해 final을 고려하자!

• 큐를 만들 때 dequeue를 위한 removeFirst는 시간복잡도가 O(n)이다.

  • dropFirst O(1)를 쓰면 원본 Array를 잘라서 참조하는 형태이다. 참조하는 형태로 잘라내서 성능상 이점이 있지만.. 이후에 바로 쓰기는 불편할 수 있다. 때문에 원본에 Array로 만들어서 다시 할당해주는 것이 필요하다. (비슷하게 써볼 수 있는 메서드로는 suffix가 있다.)

  • popFirst는 Subsequence에서만 사용 가능하다.

• cpp에서는 STL이 있지만 Swift에서는 우리가 다 구현해야 한다..

  

3. 연결리스트에 대해

• 경우에 따라 head뿐만 아니라 tail도 넣는 것이 시간복잡도면에서 좋다.

• 이중연결리스트를 만드는 경우 순환참조에 유의하자.

• Array는 capacity를 넘어가는 경우 공간을 2배로 재할당하고 기존 값을 복사해서 넣은 후 다음 값을 append한다. 하지만 연결리스트는 그런 사항을 고려하지 않아도 된다.

• 맨 앞에 요소를 추가하거나 삭제하는 경우 Array는 일반적으로 O(n)시간복잡도를 가지지만 연결리스트는 O(1)이다.

  • 사실 배열에서 맨 앞에 요소를 추가하는 경우 0번 인덱스의 기존 값을 맨 뒤에 넣는 것으로 최적화가 가능하다.

  • 배열에서 맨 앞의 요소를 삭제하는 경우에도 맨 뒤의 요소를 맨 앞에 넣는 것으로 최적화가 가능하다.

  • 위의 두 경우는 순서가 상관 없는 경우에만 사용 가능한 최적화 방식이다.

  

4. 1주차 백준 문제들 4개에 대해

• 안풀리면 답을 보거나 / Issue로 남기자.

• 매번 print()문을 찍는 것보다 모아서 찍는 것이 더 빠르다.

• 숫자값을 String생성자에 넣어서 만드는 것과 description을 쓰는 것은 속도상 큰 차이가 나지 않는다.

• mutating하는 struct와 class 중에서 class가 더 빠름(800ms 중후반 vs 700후반)

  • 아래의 테스트는 LinkedList를 struct, class, final class로 구현했을 때의 차이이다. (백준 큐 2 문제)
  

  ➜ 왜 이런 결과가 나온걸까..?

  

5. 재귀와 피보나치, 팩토리얼

• 무한 재귀에 주의하자.

• base case와 recursive case를 구분한 뒤 recursive case가 base case로 수렴하는지 잘 확인하자.

• 언제 반복문을 쓰고 언제 재귀를 써야할까?

  • 일반적으로 재귀를 쓰면 코드가 더 깔끔해진다. (이는 나중에 다른 개념들을 구현하면서 알아보도록 하자)

  • 메모이제이션, 동적계획법을 써야 좋은 경우가 존재한다. (나중에 알아보자)

 

6. 피보나치, 팩토리얼 - Memoization, DP 찍먹

​ ➜ 다음주로(재귀 최적화와 꼬리 재귀도 같이 알아보면 좋을 것 같다.)

 

7. Merge commit을 Revert할 때

• merge commit은 단순히 revert가 불가능하다.

• revert로 해당 커밋을 취소할 때 머지 되기 전 어떤 커밋으로 되돌아 갈 것인지를 지정해주어야 한다. -m 옵션 필요!

3주차(2021-12-24) 진행내용

정리

검색을 구현할 때 결과를 찾지 못하면 무엇을 반환?

• Int 인덱스 값 반환이 명시적인 경우에는-1을 반환할 수 있다.

• 에러를 throw하는 것도 방법일 수 있다.

• Result타입을 반환할 수 있다.

• nil을 반환할 수도 있다. 즉 반환값이 옵셔널!

 

반복문과 재귀의 비교(소감)

• 타코캣 : 반복문이 재귀보다 더 이해하기 쉬운 느낌이 들었다. 반복문을 재귀보다 더 많이 썼기 때문에 익숙해서 그런 것 같다.

• 수박: 재귀의 경우 파라미터가 많아져서 이름짓기가 곤란한 경우가 있었다. 특히 라벨링을 하고자 하는 경우 생각할 게 많아져서 잘 읽히지 않는 함수가 되거나 딱딱하게 읽히는 함수가 되어서 곤란했다. 하지만 하고 나면 로직 자체는 사람이 말하는 것처럼 쉽게 읽혀져서 좋았다. 반복문의 경우에는 컴퓨터가 말하는 걸 읽는 것 같아서 단순하게 느껴졌다

• Geon : 재귀의 경우 반복문보다 좀더 리소스가 낭비되는 느낌?? 내부적으로 함수가 중첩적으로 실행되는 느낌이여서 한눈에 파악하기도 어려웠던것 같다.

 

숫자 카드 2

• 로직에 문제가 없는데 시간초과가 나는 경우 Fast I/O를 적용해 볼 것.

• Issue #6

 

Memoization, DP 찍먹

• 피보나치의 경우 값 기록을 통해 최적화를 할 수 있다!

• 최적해의 부분 해가 그 부분에 대한 최적 해!

• 나중에 자세히 알아봅시다~ 😆

 

꼬리재귀와 재귀 최적화

• 일반적인 재귀는 함수가 반복적으로 호출됨에 따라 스택에 프레임이 계속 쌓이게 된다.

  • 이는 오버헤드가 큰 작업이다.

• 꼬리재귀를 쓰면 컴파일러가 최적화를 해준다!

  • Swift의 경우 Xcode 설정이 필요하며 언어에 따라 다를 수 있다.

  • 티스토리 - jooing

• 꼬리 재귀 최적화의 대표적인 예로는 팩토리얼이 있다.

 

추후 확인하면 좋은 내용

1. String에서는 Int로 된 subscript를 쓸 수 없다!

4주차(2022-01-07) 진행내용

1. 2차원배열에 접근할 때 x와 y를 어떻게 쓰는게 좋을까?

• x를 행(row)에 대해 쓰고 y를 열(column)에 써도 상관은 없다. 하지만 나중에 헷갈릴 수 있다. 따라서 아래와 같이 사용하도록 하자. (데카르트 좌표계 사용 방식과 동일)

let visited = 2
maze[y][x] = visited
//y는 row (행 이동)
//x는 column (열 이동)

• x, y를 쓰지 않고 row, column을 명시적으로 사용해도 된다.

 

2. dfs

• 깊이 우선 탐색(Depth First Search)
• 완전탐색(Brute Force)에서 많이 사용됨
• 일반적으로 재귀를 이용하여 구현(스택도 가능!)

탐색 대상	탐색 방법

 

3. bfs

• 너비 우선 탐색(Breadth First Search)
• 일반적으로 큐를 이용하여 구현
• 물결 모양처럼 퍼져 나간다!

좌표평면 탐색	트리 탐색

 

• 내가 찾는 해가 중간 노드에 있을 때는 dfs보다 bfs가 조금 더 효율적임

  

 

4. N-Queens Problem

• dfs 대표문제
• 상태공간트리를 그리고 이를 탐색하는 방식으로 풀 수 있다.

 

5. N-Queens Problem 풀이 흐름

step1	step2	step3

• 이렇게 하다보면 특정 상황에서 퀸을 놓을 수 없다는 것을 알게됨.

  • 이전으로 다시 돌아가서 새로운 위치에 퀸을 놓는 방식으로 탐색

• 이렇게 중간에 유망하지 않은 노드를 발견한 경우 되돌아가는 기법을 정확히는백트래킹이라고 한다.

  • 이를 통해 어느정도 최적화를 시킬 수 있다.

• 이런 재귀를 반복하다보면 결국에는 답이 나온다.

step4	answer

 

• 트리와 함께 보는 dfs

상태공간트리와 함께	상태공간트리만	answer(leaf)

 

6. 배열을 sort할 때 기준을 부여할 수 있다.

let array = [1, 3, 2]
array.sorted { $0 < $1 } //오름차순
array.sorted { $0 > $1 } //내림차순

 

7. 입력값을 숫자로 변환할 때 꿀팁

• 입력이 "5 2" 일 때 [5, 2]로 변환해야 하는 경우

//이전
let size = readLine()!.compactMap { Int(String($0)) }
let size = readLine()!.split(separator: " ").map { Int(String($0))! } 
//SubString에서 Int로 바로 변환하는 것보다 String으로 먼저 변환 후 Int로 바꾸는 것이 더 빠름 - 1주차 정리 참고

//이후
let size = readLine()!.compactMap { $0.wholeNumberValue }
//다만 이 방법은 10 이상의 숫자가 들어오는 경우 사용할 수 없음

5주차(2022-02-11) 진행내용

1. N-Queens Problem

• 모든 경우에 대해서 DFS / 백트래킹을 해도 되지만, 첫번째 행에 있어 좌우대칭이 이루어지기 때문에 조사해야 하는 경우의 수를 반으로 줄일 수 있다.

• 만약 백트래킹 없이 모든 경우의 수를 조사해야 했다면 이 때의 시간복잡도는 몇이었을까?

  ➡️ O(N^N)이었을 것이다.

  • 따라서 유망(Promising)하지 않은 노드들을 가지치기 해줄 수 있다면 해주도록 하자.

 

2. 백준 9663번 시간초과에 대하여

• 이 문제는 N-Queens Problem이다.

• C++로 풀이를 해보았을 때에는 잘 풀리지만 동일한 로직을 Swift로 구현해보면 시간초과가 발생한다.

• 때문에 우리는 Swift에 대한 시간제한이 잘못 걸려있다고 판단하였다.

• 다만 좌우대칭의 특성을 이용하여 풀이를 하면 시간초과가 안나도록 풀 수 있기는 하다. - 관련 Issue는 이곳 참고

 

3. Optional을 언래핑해서 쓸 수 있는 flatMap

• 우리는 보통 flatMap을 배열 flatten에 사용한다.
• 이 목적의 flatMap 말고도 옵셔널에 사용할 수 있는 flatMap이 존재한다.

//우리가 기존에 알고있던 flatMap (compactMap은 덤)
let numbers = [nil, Optional(3), 4].compactMap { $0 } // numbers -> [3, 4]
let numberSequence = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]].flatMap { $0 } // numberSequence -> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

//오픈마켓에서의 옵셔널 flatMap 사용 예시
//string 타입의 newElement를 Data 타입으로 변환한 뒤 nil이 아니면 flatMap 클로저 내부의 내용을 실행
extension Data {
    func appending(_ newElement: String) -> Data {
        var copyData = self
        newElement.data(using: .utf8).flatMap { copyData.append($0) }
        return copyData
    }
}

 

• 실제로 두 flatMap의 함수 원형은 다른 형태이다.

//Array의 flatMap
func flatMap<SegmentOfResult>(_ transform: (Element) throws -> SegmentOfResult) 
    rethrows -> [SegmentOfResult.Element] where SegmentOfResult : Sequence

//Optional의 flatMap
func flatMap<U>(_ transform: (Wrapped) throws -> U?) rethrows -> U?

 

4. Functional Programming 키워드

• map의 정의가 무엇인지, flatMap의 정의가 무엇인지 정확히 파악하자.
• map을 사용하는 functor란 무엇인지, map의 인자로 transform이라고 하는 클로저를 받게 되는데, 이때의 transform이 다시 map이라면?
• flatMap을 사용하는 monad란 무엇인지, flatMap은 map과는 어떤 차이점이 있는지?

6주차(2022-02-19) 진행내용

BFS는 최단경로를 찾을 수 있는 알고리즘이다.

• 단, 각 노드 사이의 가중치가 모두 동일한 경우에만 최단경로를 찾을 수 있다.

• 각 노드 사이의 가중치가 동일하지 않다면 벨만-포드, 다익스트라, 플로이드 와샬 알고리즘 등을 써야 한다.

큐를 구현할 때 dequeue의 시간복잡도에 주의하자.

• Array의 removeFirst()는 O(n)시간복잡도이다.

• 따라서 dequeue할 요소에 대한 포인터(인덱스)를 두는 방식을 고려해보자

• 참고 링크: Swift) 큐(Queue) 구현 해보기 - 개발자 소들이

  • 소들이가 작성하신 코드 중 head를 이용한 큐 구현부에 약간의 오류가 있는 것으로 보인다. (count 및 isEmpty연산 프로퍼티 구현부 - nil 요소에 대한 고려가 되어있지 않음)
  • dequeue를 할 때마다 빠진 요소를 nil로 꼭 바꿔주어야 하는 것은 아니다. 다만 메모리를 아껴야한다면 고려해봄직 함.

 

💫 이 스터디를 통해 다루고자 하는 개념들

• 스택, 큐, 연결리스트, 이진검색트리, 힙, 우선순위 큐 등 기본 자료구조

  • 사실 '원형큐', '이중연결리스트'와 같이 더 다양한 자료구조들이 있습니다.

• 재귀

• DFS, BFS

• 완전탐색(Brute-Force) 및 백트래킹

• 해시

• 정렬

  • bubble sort
  • insertion sort
  • selection sort
  • quick sort
  • merge sort
  • heap sort
  • counting sort
  • radix sort

• 탐색

  • 이분 탐색

• 동적 계획법

  • LCS
  • LIS
  • Knapsack Problem

• 그리디

• 투포인터

• 최단경로

  • 벨만-포드
  • 다익스트라
  • 플로이드-와샬

• MST

  • Kruskal
  • Prim

• Union-Find

• DAG

• etc...

  • 순열
  • 시뮬레이션

 

🚀 예상 커리큘럼

• 인프런 강의 내용 중 'Java에서의 정렬', '보충 강의'는 다루지 않습니다.
• 숫자 번호가 주차별 진행 단위를 의미하는 것은 아닙니다.

  

1. 알고리즘의 분석

   • 시간 복잡도와 점근적 분석법

     • https://www.youtube.com/watch?v=kg-bcK1ygIA

     • https://www.youtube.com/watch?v=SO7xhml3Np4

   • 시간복잡도에 대해 얘기해보기

   • Swift 입출력 해보기(백준 입출력과 사칙연산 https://www.acmicpc.net/step/1)

   • 기본적인 자료구조 구현해보기(스택, 큐, 연결리스트)

     • ADT란 무엇일까요?

   • 백준 스택 - https://www.acmicpc.net/step/11

   • 백준 큐 - https://www.acmicpc.net/step/12

    

2. 순환의 개념과 기본 예제(1~3강)

   • 피보나치, 팩토리얼을 재귀적으로 구현해보기

   • 순차 탐색을 Swift로 구현해보기 - Iterative, Recursive

   • 이진 탐색을 Swift로 구현해보기 - Iterative, Recursive

   • 백준 이분탐색 - https://www.acmicpc.net/step/29

   • 백준 재귀 - https://www.acmicpc.net/step/19

   • 피보나치, 팩토리얼 Memoization/DP 찍먹(예정)

    

3. Recursion 응용 - 미로찾기

   • 예제 2차원 배열을 가지고 미로찾기 구현해보기

     • 이 때 좌표를 x, y로 주는 것에 대한 고민

   • 재귀로 미로찾기를 푸는 것은 DFS일까 BFS일까?

   • 백준 DFS, BFS - https://www.acmicpc.net/step/24

   • 미로 풀기를 스택으로도 구현해볼까요?

     • (참고)권오흠 교수님 유튜브 영상 - https://www.youtube.com/watch?v=5Q3L_kNCzw0

   • 미로 풀기를 큐로도 구현해볼까요? - BFS

     • (참고)권오흠 교수님 유튜브 영상 - https://www.youtube.com/watch?v=16SLOYDCYuc

      

4. Recursion 응용 2

   • 예제 2차원 배열을 가지고 Counting Cells in a Blob 구현해보기

    

5. Recursion 응용 3 - Backtracking

   • N-Queens Problem을 재귀로 구현해보기

   • 스택으로도 구현할 수 있을까?

   • 백준 백트래킹 - https://www.acmicpc.net/step/34

   • 하노이의 탑?

    

6. Recursion 응용 4 - 멱집합

   • 멱집합 구현하기

   • 상태공간트리는 재귀의 강력한 도구이다!

    

7. 기본적인 정렬 알고리즘들, merge sort

   • selection, bubble, insertion sort 구현하기

   • merge sort 구현하기

   • 백준 정렬 - https://www.acmicpc.net/step/9

   • 백준 분할정복 - https://www.acmicpc.net/step/20

    

8. quick sort

   • quick sort 구현하기(pivot을 어떻게 정할 것인지는 알아서)

   • (참고) Swift에서의 sort 알고리즘에 대하여 - ZeddiOS, Rhyno

   • 어떻게 pivot을 고르는 것이 좋을까?

    

9. heap, heap sort

   • max-heap 자료구조 구현하기

     • 배열로 해보자(연결리스트로 구현할 수도 있을까?)
     • max-heapify는 recursive, iterative 두 버전 모두 구현해보자

   • heap sort 구현하기

    

10. priority queue, 정렬의 lower bound

    • 우선순위 큐 구현하기

    • 백준 우선순위 큐 - https://www.acmicpc.net/step/13

     

11. sorting in linear time, counting sort, radix sort

    • 학생 자료구조(이름, 점수, 주소 등)를 만들고 점수에 대한 counting sort 구현하기

    • 동일한 길이의 영어 문자열에 대해 radix sort 구현하기

    • 정렬의 stable과 unstable에 대해 이야기 해볼까요?

     

12. 트리와 이진 트리, Binary Search Tree

    • 이진 트리 자료구조 구현하기(배열 X)

    • inorder, preorder, postorder, level-order 순회 함수들 구현하고 테스트하기

    • 이진 트리의 한 예인 Expression Tree와 특정 순회 방식 - 어디서 많이 봤던 것 같은데, 어디서였을까?

      • level-order는 큐를 쓰는데, inorder, preorder, postorder는 꼭 재귀로만 가능할까?

    • Binary Search Tree 구현하기

      • Search함수는 Recursive/Iterative version 다 구현해보기
      • Successor를 찾는 함수뿐만 아니라 Predecessor를 찾는 함수도 구현해보기
      • insert, delete 함수 구현하기

    • 백준 트리 - https://www.acmicpc.net/step/23

     

13. 해슁(3번째 강의는 17분 15초까지만)

    • Hash Table 구현하기(해시함수, 충돌 해결 기법, 중복 허용여부 등은 각자 원하는 것으로)

      • search, insert, delete 구현

    • swift Hashable에 대해 이야기해보자

      • 언제 어디에서 사용되는가?

    • 프로그래머스 해시(고득점 kit) - https://programmers.co.kr/learn/courses/30/parts/12077

     

14. Graph, 그래프 BFS, DFS

    • BFS 함수를 구현하여 방문 순서 출력하기

      • 그래프를 인접행렬로 표현할 것인지 인접리스트로 표현할 것인지는 자유

    • BFS 함수를 이용하여 '출발노드 s로부터 모든 다른 노드까지의 최단 경로 길이' 구하기

      • 최단 경로 출력 함수도 구현해보자

    • DFS 함수를 구현하여 방문 순서 출력하기

      • stack으로도 구현해보자

    • 프로그래머스 DFS/BFS(고득점 kit) - https://programmers.co.kr/learn/courses/30/parts/12421

     

15. DAG와 위상정렬

    • 가장 먼저 나와야 할 노드를 찾는 방식으로 DAG 정렬 함수 구현하기

      • indegree가 0인 노드가 존재하지 않는다면?

    • 가장 뒤에 나와야 할 노드를 먼저 찾는 방식으로 DAG 정렬 함수 구현하기

    • 백준 위상정렬 - https://www.acmicpc.net/step/25

     

16. 최소비용 신장 트리(MST)

    • Generic MST 알고리즘에 대해 이야기해보자.

      • 안전하다(safe)는 것은 무엇인가?
      • 컷과 크로스, 존중에 대하여

    • Union-Find 구현하기

      • weighted union과 path compression 적용하기

    • Kruskal 알고리즘 구현하기

    • Prim 알고리즘 구현하기

      • 우선순위 큐 이용하기

    • 백준 유니온 파인드 - https://www.acmicpc.net/step/14

    • 백준 최소 신장 트리 - https://www.acmicpc.net/step/15

     

17. 최단 경로 알고리즘

    • Relax에 대해 이야기해보자.

    • Bellman-Ford 알고리즘 구현하기

    • Dijkstra 알고리즘 구현하기

      • 우선순위 큐 이용하기

    • Floyd-Warshall 알고리즘 구현하기

    • 백준 최단경로 - https://www.acmicpc.net/step/26

     

18. 동적계획법 1~3

    • Memoization?

    • 피보나치 수를 계산하는 알고리즘 구현

      • Top-Down, Bottom-Up 방식 둘 다 구현

    • 이항 계수 계산 알고리즘 구현

      • Top-Down, Bottom-Up 방식 둘 다 구현

    • 행렬 경로 문제 알고리즘 구현

      • Top-Down, Bottom-Up 방식 둘 다 구현(Common Trick 선택은 자유)
      • 최단 경로에 대한 출력도 구현하자

    • 분할정복법과 동적계획법의 차이에 대해서 이야기해보자

    • "최적해의 일부분이 그 부분에 대한 최적해인가?"

      • 최단 경로와 최장 경로에 빗대어 생각해보자

    • 백준 동적 계획법1 - https://www.acmicpc.net/step/16

     

19. 동적계획법 4~6

    • 행렬 체인 곱셈 알고리즘 구현

      • 어떻게 해야 연산 횟수가 가장 적어지는가?

    • Longest Common Subsequence 길이를 구하는 알고리즘 구현

    • Knapsack 문제를 푸는 알고리즘 구현

      • 시간복잡도에 대해 이야기해보자

    • 백준 동적 계획법2 - https://www.acmicpc.net/step/17

    • 백준 동적 계획법과 최단거리 역추적 - https://www.acmicpc.net/step/41