[프로그래머스] 구명 보트 / Python

문제주소 : programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42885

코딩테스트 연습 - 구명보트

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<문제 설명>

문제 설명

무인도에 갇힌 사람들을 구명보트를 이용하여 구출하려고 합니다. 구명보트는 작아서 한 번에 최대 2명씩 밖에 탈 수 없고, 무게 제한도 있습니다.

예를 들어, 사람들의 몸무게가 [70kg, 50kg, 80kg, 50kg]이고 구명보트의 무게 제한이 100kg이라면 2번째 사람과 4번째 사람은 같이 탈 수 있지만 1번째 사람과 3번째 사람의 무게의 합은 150kg이므로 구명보트의 무게 제한을 초과하여 같이 탈 수 없습니다.

구명보트를 최대한 적게 사용하여 모든 사람을 구출하려고 합니다.

사람들의 몸무게를 담은 배열 people과 구명보트의 무게 제한 limit가 매개변수로 주어질 때, 모든 사람을 구출하기 위해 필요한 구명보트 개수의 최솟값을 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

• 무인도에 갇힌 사람은 1명 이상 50,000명 이하입니다.
• 각 사람의 몸무게는 40kg 이상 240kg 이하입니다.
• 구명보트의 무게 제한은 40kg 이상 240kg 이하입니다.
• 구명보트의 무게 제한은 항상 사람들의 몸무게 중 최댓값보다 크게 주어지므로 사람들을 구출할 수 없는 경우는 없습니다.

입출력 예

people                                        limit                                           return

[70, 50, 80, 50]	100	3
[70, 80, 50]	100	3

 

<풀이법>

▒ 한줄 개념: 탐욕법 ▒ 

탐욕법이란, 현재 상황에서 선택할 수 있는 가장 좋은 해를 선택하는 것입니다. 

전후의 과정은 따지지 않고, 오직 현재 상황만 보는 것이므로 알고리즘의 시간이 매우 빠르지만, 선택된 해가 최적해가 아닐 가능성이 있습니다.

 

이번 문제는 이 탐욕법을 이용해서 푸는 문제입니다. 방법은 아주 간단합니다. 20kg, 30kg, 30kg, 80kg의 4명의 사람이 있다고 가정해봅니다. 보트의 최대 무게는 100kg입니다.

첫 번째 사람으로 20kg의 사람이 뽑혔다고 가정해봅시다. 남은 사람은 30kg, 30kg, 80kg의 3명이 남았습니다.

그럼 여기서 누구와 같이 구명보트를 타는 것이 가장 현명한 방법일까요?

당연히 답은 80kg의 사람과 같이 탄다입니다.

 

그 이유는 20kg의 사람이 80kg의 사람과 같이 보트를 타게 된다면, 남은 두 명의 30kg의 사람은 같이 보트를 탈 수 있습니다. 총 보트수가 2가 되는 것입니다.

 

하지만 만약 20kg의 사람이 30kg의 사람과 타게 된다면?

30kg, 80kg의 사람이 한꺼번에 탈 수 없게 되므로, 한번씩 따로따로 타야합니다. 따라서 총 보트 수가 3이 됩니다.

 

이 방식을 탐욕법을 이용해서 풀어나갈 수 있습니다. 한 명은 가장 가벼운 사람부터, 한 명은 가장 무거운 사람부터 뽑아내는 것입니다.

 

우선 정렬을 이용해서 사람들을 오름차순으로 나열시킵니다.

포인터를 두개 만들어서, 맨 앞과 맨 뒤에서 동시에 출발하는 것입니다.

맨 앞 포인터는 가장 작은 숫자 이므로 lowest, 맨 뒤 포인터는 가장 높은 숫자이므로 highest 라고 명명했습니다.

 

 

현재 lowest는 20이고, highest는 90 입니다. 이 둘을 더하면 110으로, 용량의 초과가 나게 됩니다.

여기서 lowest는 사람들 중에 가장 가벼운 사람이기 때문에, 현재 highest인 90은 너무 무거워서 다른 누구와도 같이 보트를 탈 수 없는 사람이 되는 것입니다. 

 

어차피 highest는 누구와도 탈 수 없으니, highest는 어쩔 수 없이 혼자 보내기로 하고, highest 포인터를 왼쪽으로 1 땡깁니다.

무거워서 슬픈 사람은 떠났습니다..

 

이제 lowest는 그대로 20이고, highest는 현재 가장 무거운 사람인 80이 되었습니다. 이번에 이 둘을 더하면 100이 되므로, 딱 용량에 맞는, 수용가능한 무게가 되었습니다.

그럼 둘이 한꺼번에 나갈 수 있다는 뜻이 되므로, 둘을 동시에 보트에 태워서 보내주면 됩니다. 그럼 lowest와 highest가 바뀌어야 하므로, lowest의 값은 1 증가시켜 다음으로 가벼운 사람을 가리키게 하고, highest의 값은 1 감소시켜 다음으로 무거운 사람을 가리키게 하면 됩니다.

 

 

 

이런 식으로 highest가 lowest보다 낮은 값을 가질 때까지 나머지 모두에 대해서 똑같이 반복하면 답을 얻을 수 있게 됩니다.

 

알고리즘을 간단하게 풀어서 설명하면 다음과 같습니다.

1. 배열 정렬하기
2. lowest는 0번 인덱스, highest는 마지막 인덱스에서 시작
3. (lowest + highest) 와 limit 비교 (둘이 같이 보트 가능?)
   3-1. 둘이 함께 보트가 가능하다면 lowest + 1, highest - 1
   3-2. 둘이 함께가 안된다면 무거운 사람만 나감, highest - 1
   3-3. 누가 나가던 answer += 1
4. (while lowest <= highest) 1~3번 반복

 

<코드(Python)>

def solution(people, limit):
    answer = 0
    lowest = 0
    highest = len(people) - 1
    
    people.sort()
    while lowest <= highest:
        if people[lowest] + people[highest] > limit:
            answer += 1
            highest -= 1
        else:
            answer += 1
            lowest += 1
            highest -= 1
    
    return answer

 

 

더 많은 코드 보기(GitHub) : github.com/dwkim-97/CodingTest