이번 글에서는 백준 110번 문제를 통해 이항계수를 활용하고 최대 값을 넘어서는 순간을 다루는 방법을 알아보자.
문제 핵심
서쪽 ( N )
동쪽 ( M )
N <= M
최대 한 개의 다리만 연결
풀이 과정
이 문제는 조합론으로 mCn이라고 할 수 있다.
다만 M의 최대값이 30일 때 factorial의 값은 다음과 같다.
1! = 1
2! = 2
3! = 6
4! = 24
5! = 120
6! = 720
7! = 5040
8! = 40,320
9! = 362,880
10! = 3,628,800
11! = 39,916,800
12! = 479,001,600
13! = 6,227,020,800
14! = 87,178,291,200
15! = 1,307,674,368,000
16! = 20,922,789,888,000
17! = 355,687,428,096,000
18! = 6,402,373,705,728,000
19! = 121,645,100,408,832,000
20! = 2,432,902,008,176,640,000
21! = 51,090,942,171,709,440,000
22! = 1,124,000,727,777,607,680,000
23! = 25,852,016,738,884,976,640,000
24! = 620,448,401,733,239,439,360,000
25! = 15,511,210,043,330,985,984,000,000
26! = 403,291,461,126,605,635,584,000,000
27! = 10,888,869,450,418,352,160,768,000,000
28! = 304,888,344,611,713,860,501,504,000,000
29! = 8,841,761,993,739,701,954,543,616,000,000
30! = 265,252,859,812,191,058,636,308,480,000,000
한계는 이미 초과했다.
이 때 우리는 각 프로그래밍언어에서 제공하는 클래스를 사용하면 된다.
Java에서는 BigInteger가 있다.
핵심 코드
이항 계수1 문제 처럼 나왔지만 이번에는 동쪽이 숫자가 항상 크다.
( 값을 받을 때 반대로 받았다. 헷갈리지 않게 N M으로 선언하는게 좋다. )
int T = Integer.parseInt(bufferedReader.readLine());
int N, K;
BigInteger result;
for (int i = 0; i < T; i++) {
stringTokenizer = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());
K = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
N = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
result = factorial(N).divide(factorial(K).multiply(factorial(N - K)));
stringBuilder.append(result).append("\n");
}
이번 문제는 자료형의 최대값을 한참 넘어서기 때문에, 그 부분만 해결할 수 있다면 이전 이항계수 문제를 활용해 아주 쉽게 풀 수 있는 문제이다.
꼭 BigInteger같은 클래스를 사용하지 않더라도 비슷한 방식으로 직접 문자로 만들어서 처리하는 방법도 존재한다.
전체코드
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.math.BigInteger;
import java.util.StringTokenizer;
public class Main {
public static BigInteger factorial(int n) {
BigInteger result = BigInteger.ONE;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
result = result.multiply(BigInteger.valueOf(i));
}
return result;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer stringTokenizer;
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
int T = Integer.parseInt(bufferedReader.readLine());
int N, K;
BigInteger result;
for (int i = 0; i < T; i++) {
stringTokenizer = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());
K = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
N = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
result = factorial(N).divide(factorial(K).multiply(factorial(N - K)));
stringBuilder.append(result).append("\n");
}
System.out.println(stringBuilder);
}
}