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이번에는 백준 15652번 문제를 통해 백트래킹 알고리즘 학습을 강화해 보자.
N과 M의 최종문제이다. 지금까지 문제를 생각해보면 이 문제도 15651번 문제 처럼 아주 쉽게 풀 수 있다.

 

문제 핵심

  • 1부터 N까지의 자연수 중 중복 없이 M개를 고른 수열
  • 1 <= M <= N <= 8
  • 중복하여 방문 가능
  • 이전의 수보다 작지만 않으면 됨 ( 같은 수여도 가능 )

풀이 과정

지금까지 풀이 1, 2, 3문제를 보았다면 아주 쉽게 접근할 수 있다.

이전 문제의 이론은? "모든 경로가 중복 방문이 가능하다면? 다시 처음부터 시작하면 된다." 였다.

그렇다면 우리는 해당 숫자부터 즉, 1이면 1부터 2이면 2부터 그대로 값을 전달해주면 된다.

이전 문제에서 고정시켰던 값을 다시 변동 시켜 계속 전달해주면 된다.

핵심 코드를 살펴보자

핵심 코드

다음 반복문에서 i 값을 그대로 전달해주는 것을 알 수 있다.

그렇게 되면 2인 값이 그대로 2로 전달되고 start매개변수를 통해 (M = 3,  N = 3 인 경우) 1, 2, 2 와 같은 값을 얻을 수 있다. 

private static void backTracking(int depth, int M, int N, int start) {
    if (depth == M) {
        for (int i : arr) {
            stringBuilder.append(i).append(" ");
        }
        stringBuilder.append("\n");
        return;
    }

    for (int i = start; i < N; i++) {
        arr[depth] = i + 1;
        backTracking(depth + 1, M, N, i);
    }
}
이제는 정말로 쉽게 풀이될 것이라고 생각한다.
이번 4개의 N과 M의 문제를 통해 충분히 학습될 것이라고 생각한다.
하지만 백트래킹이라고 해서 한 가지 유형만 있는 것은 아니니 몇 개 안남은 단계 문제를 풀고,
이후 다른 백트래킹 문제도 풀어보는 것이 좋겠다.

전체 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.StringTokenizer;


public class Main {

    private static int[] arr;
    private static StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

    private static void backTracking(int depth, int M, int N, int start) {
        if (depth == M) {
            for (int i : arr) {
                stringBuilder.append(i).append(" ");
            }
            stringBuilder.append("\n");
            return;
        }

        for (int i = start; i < N; i++) {
            arr[depth] = i + 1;
            backTracking(depth + 1, M, N, i);
        }
    }


    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());

        int N = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        int M = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());

        arr = new int[M];


        backTracking(0, M, N, 0);

        System.out.println(stringBuilder);

    }
}
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이번에는 백준 15651번 문제를 통해 백트래킹 알고리즘 학습을 강화해 보자.
이쯤되면 점점 익숙해질 것이다.

문제 핵심

    • 1부터 N까지의 자연수 중 중복 없이 M개를 고른 수열
    • 1 <= M <= N <= 7
    • 중복하여 방문 가능

풀이 과정

이전 풀이를 보았다면 바로 생각이 날 수도 있다.

모든 경로가 중복 방문이 가능하다면? 다시 처음부터 시작하면 된다.

우리는 무조건 1부터 시작하는 조건을 가지고 있다. 그렇다면 변동하던 시작값을 고정시켜버리면 항상 중복하여 방문하게 된다.

핵심 코드

start 매개변수를 제외 시키고 반복문의 시작값을 0으로 고정하였다.

private static void backTracking(int depth, int M, int N) {
    if (depth == M) {
        for (int i : arr) {
            stringBuilder.append(i).append(" ");
        }
        stringBuilder.append("\n");
        return;
    }

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        arr[depth] = i + 1;
        backTracking(depth + 1, M, N);
    }
}

 

 

반복하여 진행하니 점점 한 눈에 알아볼 정도로 난이도가 내려가고 있다. ( 아니면 죄송...)
다음 4번째 N과 M을 끝으로 이해도를 높이길 바란다.

전체 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {

    private static int[] arr;
    private static StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

    private static void backTracking(int depth, int M, int N) {
        if (depth == M) {
            for (int i : arr) {
                stringBuilder.append(i).append(" ");
            }
            stringBuilder.append("\n");
            return;
        }

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            arr[depth] = i + 1;
            backTracking(depth + 1, M, N);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());

        int N = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        int M = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());

        arr = new int[M];


        backTracking(0, M, N);

        System.out.println(stringBuilder);

    }
}
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요즘 시험이니 일이니 핑계 거리가 생겨 포스팅이 많이 늦어졌습니다. 
다시 매일 노력하여 포스팅 하도록 노력하겠습니다. 감사합니다.

이번에는 백준 15649번 문제를 통해 백트래킹 알고리즘을 실습해 보자. 

백트래킹이란 간단히 설명하면
가능한 모든 경로 탐색 중 조건이 맞지 않으면 이전 단계로 돌아가 다시 탐색하는 알고리즘이다.

 


 

문제 핵심

  • 1부터 N까지의 자연수 중 중복 없이 M개를 고른 수열
  • 1 <= M <= N < 8

풀이 과정

반복과 재귀를 통해 깊이에 따라 값을 처리한다.

dfs를 참고할 수 있겠다.

핵심 코드

  1. 현재 깊이를 체크한다.
    1. 최대 깊이에 도달한다면 리스트 값을 저장하고 리턴한다.
  2. 반복문을 통해 방문되지 않은 리스트 요소를 특정하여 방문한다.
  3. 리스트 현재 깊이 인덱스에 값을 저장한다. 
  4. 재귀를 통해 다음 깊이로 이동한다.
  5. false를 통해 방문을 초기화 하고 이전으로 이동
private static void backTracking(int depth, int M, int N) {
    if(depth == M) {
        for(int i : arr) {
            stringBuilder.append(i).append(" ");
        }
        stringBuilder.append("\n");
        return;
    }

    for(int i = 0; i < N; i++) {
        if(!visited[i]) {
            visited[i] = true;
            arr[depth] = i + 1;
            backTracking(depth + 1, M, N);
            visited[i] = false;
        }
    }
}

EX) N : 4, M : 2

  1. N과 M이 위와 같을 때 1회전의 경우 다음과 같이 진행된다.
  2. 이후 depth + 1을 통해 M과 같아지게 되므로 저장 후 리턴된다.
  3. 마지막 방문했던 인덱스를 false를 통해 이전으로 돌아온다.
    1. 이 때 arr 배열에는 이후 값을 덮어쓰기 때문에 제거할 필요 없다.

 

 

다소 난해하지만, 재귀 방식을 이용한다면 풀 수 있는 문제이다.
이번 풀이에서는 DFS와 비슷하다고 볼 수 있다.
일정 깊이까지 도달한 후 다시 돌아오는 알고리즘으로
디버깅을 통해 로직이 진행되는 순서를 확인하면 좋겠다.

전체 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    private static int [] arr;
    private static boolean [] visited;
    private static StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

    private static void backTracking(int depth, int M, int N) {
        if(depth == M) {
            for(int i : arr) {
                stringBuilder.append(i).append(" ");
            }
            stringBuilder.append("\n");
            return;
        }

        for(int i = 0; i < N; i++) {
            if(!visited[i]) {
                visited[i] = true;
                arr[depth] = i + 1;
                backTracking(depth + 1, M, N);
                visited[i] = false;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int M = Integer.parseInt(st.nextToken());

        arr = new int[M];
        visited = new boolean[N];

        backTracking(0, M, N);

        System.out.println(stringBuilder);
    }
}
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