https://www.acmicpc.net/problem/1978


for 문으로 해당되는 숫자까지 무작정 나누어서 0으로 푸는 방법도 있지만,

당연히(?) 비효율적이기 때문에 그렇게 하는 방법보다는

number의 제곱근까지만 나누어주면 되는 방법을 이용하여 풀었다.

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

public class Main {

	static int N;

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

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

		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

		int number = 0;
		int count = 0;

		for (int i = 0; i < N; i++) {
			number = Integer.parseInt(st.nextToken());

			if (number == 1)
				continue;

			boolean flag = true;

			for (int j = 2; j <= Math.sqrt(number); j++) {
				if (number % j == 0) {
					flag = false;
					break;
				}
			}

			if (flag) {
				count++;
			}
		}
		System.out.println(count);

	}

}

 

  • 들어가기 전에



소수 [Prime Number]

 

소수의 정의는 1보다 큰 자연수 중 1 과 그 수 자기 자신만을 약수로 갖는 자연수를 의미한다는 점은 누구나 알고 있을 것이다.

 

즉, 소수의 약수는 2개만을 갖고, 그 중 하나는 반드시 1 이며, 나머지는 자기 자신만을 약수로 갖기 때문에 만약 1 보다 크고 자기 자신의 수보다 작은 자연수를 약수로 갖게 된다면 이는 합성수라고 한다.

 

그리고 위의 개념을 확장해본다면 합성수는 3개 이상인 자연수의 곱으로 이루어져 있으며 소수로 이루어진 곱으로 표현할 수 있다.

그리고 이를 소인수분해라고 한다.

 

더욱 개념을 넓혀볼까.

소수는 1과 자기 자신만을 약수로 갖고, 합성수는 3개 이상인 자연수의 곱으로 이루어져 있으며 소수들로 이루어진 곱으로 표현할 수 있다고 했다.

1 보다 큰 자연수는 모두 소수 또는 합성수로 이루어져 있으니 1 보다 큰 모든 자연수는 소수들의 곱으로 표현할 수 있다.

 

이렇듯 소수는 수학적으로도 매우 중요한 개념이다.

 

 

그렇다면 왜 개발자 입장에서 또는 프로그래밍의 세계에서 소수가 중요한 이유는 무엇일까.

 

바로 "암호" 때문이다.

 

실제로 우리 일상생활에서도 많이 쓰이는 암호 또한 소수를 이용하고 있다.

대표적으로 'RSA 암호화 방식'이 있다.

 

 

위 암호화 방식의 가장 근본적인 접근 방식은 이렇다.

 

"임의의 수들의 곱은 구하기 쉽지만 역으로 소인수 분해하는 것은 어렵다."

 

즉, 𝑝 × 𝑞 = 𝐍 를 만들기는 쉽지만,  𝐍 을 역으로 소인수 분해하여 𝑝 × 𝑞 를 만족하는 수를 찾기가 어렵다는 것이다.

 

 

 

예로 들어보자.

 

77 을 소인수분해 하면?

7 × 11 이 바로 나온다.

 

 

 

그렇다면 조금 더 큰 수라면 어떨까?

12126 을 소인수 분해 해보자.

 

먼저 직관적으로는 2로 나누어 떨어지겠다.

 

  P × 2 = 12126      ...     P = 6063

 

그리고 각 자릿수의 합 ( 6 + 0 + 6 + 3 ) 은 15 로 3의 배수이니 3으로 나누어 떨어지겠다.

 

  P × 2 × 3 = 12126     ...     P = 2021

 

 

그리고 2021 이 수를 소인수 분해를 해보자.

한 번에 눈에 들어오는가?

 

2021 을 소인수 분해하면 43 과 47 이다.

즉, 2부터 하나씩 대입해보려 하면 43 까지 대입해보아야 한다.

그리고 43과 47 은 각각 소수로 더이상의 소인수분해가 불가능 하다.

 

뭐 이정도 까진.. 컴퓨터의 대단한 연산능력에 맏기면 금방 풀릴 수 있겠다.

 

그런데 다음과 같은 수라면??

 

114381625757888867669235779976146612010218296721242362562561842935706935245733897830597123563958705058989075147599290026879543541

 

이 수는 실제로 RSA-129 의 공개키였고 현재는 풀린 129자리의 수다.

 

 

위 수를 여러분의 컴퓨터로 소인수 분해를 할 수 있겠는가?

 

일단 정답부터 말하자면 다음과 같다.

 

RSA-129 =

3490529510847650949147849619903898133417764638493387843990820577 × 32769132993266709549961988190834461413177642967992942539798288533

 

위의 두 수는 반드시 소수다.

 

위 문제를 컴퓨터로 푼다면 쉽게 풀릴 것 같지만 이는 오산이다.

실제로 위 문제를 풀기위해서 약 1600대의 컴퓨터와 600명의 사람이 모여 6개월동안 진행했다.

 

이 마저도 129자리 소수를 푸는데 저러한 시간이 걸렸는데 현재 암호방식은 RSA-2048로 617 자리수의 공개키가 있다.

 

617 자리의 수는 얼마나 오래 걸릴지 가늠이 안된다.

그래서 실제로도 대부분의 인터넷뱅킹도 RSA-2048 을 쓰고 있다.

 

 

혹시 독자 분들 중에 위 키를 푼다면 혹시 모를까... 세계 유명인사가 될 테니..

RSA-2048 의 공개키를 공유하겠다.

 

RSA-2048 =

25195908475657893494027183240048398571429282126204032027777137836043662020707595556264018525880784406918290641249515082189298559149176184502808489120072844992687392807287776735971418347270261896375014971824691165077613379859095700097330459748808428401797429100642458691817195118746121515172654632282216869987549182422433637259085141865462043576798423387184774447920739934236584823824281198163815010674810451660377306056201619676256133844143603833904414952634432190114657544454178424020924616515723350778707749817125772467962926386356373289912154831438167899885040445364023527381951378636564391212010397122822120720357

 

(화이팅입니다...)

 

 

 

 

 

 

서론이 너무 길었다.. 여튼 소수는 우리 일상생활에서도 긴밀하게 쓰이고 있다.

그런김에 소수를 구하고 판별하는 몇가지 방법을 같이 배워보고자 한다.

 

 

각 방법마다 소수를 판별하는 알고리즘과,

N 이하의 소수를 모두 구하는 알고리즘을 소개하겠다.

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

  • 방법 1

 

 

 

" N 보다 작은 자연수들로 모두 나눠본다. "

 

 

 

가장 기본적인 방법이라 할 수 있겠다.

 

임의의 수 N 이 1 과 N 을 제외한 다른 수를 약수로 갖고 있다면 그 수는 소수가 아니고, 만약 다른 약수가 없다면 그 수는 소수일 것이다.

 

 

 

 

[ 소수 판별 알고리즘 ]

 
import java.util.Scanner;
 
 
 
public class Prime_1 {
 
public static void main(String[] args) {
 
 
 
Scanner in = new Scanner(System.in);
 
 
 
is_prime(in.nextInt());
 
 
 
}
 
 
 
// 소수 판별 메소드
 
public static void is_prime(int number) {
 
 
 
// 0 과 1 은 소수가 아니다
 
if(number < 2) {
 
System.out.print("소수가 아닙니다");
 
return;
 
}
 
 
 
// 2 는 소수다
 
if(number == 2) {
 
System.out.print("소수입니다");
 
return;
 
}
 
 
 
 
 
for(int i = 2; i < number; i++) {
 
 
 
// 소수가 아닐경우
 
if(number % i == 0) {
 
System.out.print("소수가 아닙니다");
 
return;
 
}
 
}
 
// 위 반복문에서 약수를 갖고 있지 않는경우 소수다.
 
System.out.print("소수입니다");
 
return;
 
}
 
 
 
 
 
}

 

 

2 이상 N 미만의 수 중에 나누어 떨어지는 수가 존재한다면 소수가 아님을 이용한 소수 판별법이다.

 

또한, 위 알고리즘의 시간복잡도는 당연히 N 이하의 수까지 모든 수를 검사하므로 O(N) 이다.

 

 

 

 

 

[ N 이하의 모든 소수 구하는 알고리즘 ] 

위를 응용하여 N 이하의 소수를 모두 구하는 알고리즘은 다음과 같을 것이다.

 
// 소수만 출력
 
 
 
import java.util.Scanner;
 
 
 
public class Prime_1 {
 
public static void main(String[] args) {
 
 
 
Scanner in = new Scanner(System.in);
 
 
 
int N = in.nextInt();
 
 
 
// 0 ~ N 까지 수 중 소수를 구하는 반복문
 
for(int i = 0; i <= N; i++) {
 
make_prime(i);
 
}
 
 
 
}
 
 
 
// 소수 생성 메소드
 
public static void make_prime(int number) {
 
 
 
// 0 과 1 은 소수가 아니므로 종료
 
if(number < 2) {
 
return;
 
}
 
 
 
// 2 는 소수다
 
if(number == 2) {
 
System.out.println(number);
 
return;
 
}
 
 
 
 
 
for(int i = 2; i < number; i++) {
 
 
 
// 소수가 아닐경우 종료
 
if(number % i == 0) {
 
return;
 
}
 
}
 
// 위 반복문에서 약수를 갖고 있지 않는경우 소수다.
 
System.out.println(number);
 
return;
 
}
 
 
 
 
 
}

 

 

 

위 알고리즘은 소수 판별 알고리즘을 N 번 반복하여 각 수마다 소수 판별 한 뒤 소수만 출력하도록 한 알고리즘이다.

 

즉 O(N) 알고리즘을 N 번 반복하므로 위 방법의 N 이하의 소수를 모두 구하는 알고리즘의 시간복잡도는 O(N²) 이다.

 

 

 





 




  • 방법 2

 

 

 

" √N 이하의 자연수들로 모두 나눠본다. "

 

 

 

방법 1 의 방법에서 약간 업그레이드 된 알고리즘이다.

 

바로 N 을 √N 이하의 자연수들만 나누는 방법이다.

 √N 이하의 자연수들만 나누면 되는지는 생각보다 매우 쉽게 알 수 있다.

 

 

생각해보자. 소수를 판별한다는 것은 결국 1 과 자기 자신을 제외한 다른 자연수를 약수로 갖고 있으면 안된다는 의미다.

 

 임의의 자연수 𝐍 (𝐍 > 0) 이 있다고 가정하자.

 𝑝 × 𝑞 = 𝐍 을 만족할 때 우리는 아래와 같은 부등식을 완성할 수 있다.

 

( 1 ≤  𝑝 , 𝑞 ≤ 𝐍 )

 

그리고 𝑝 와 𝑞 중 하나는 √N 보다 작거나 같다.

 

예로들어  𝐍 = 16 라고 하자.

그러면 아래와 같이 두 수의 곱으로 표현할 수 있다.

 

1 × 16

2 × 8

4 × 4

8 × 2

16 × 1

 

여기서 볼 수 있듯이 만약 𝑝 가 증가한다면 자연스레 𝑞 가 감소하고,

반대로 𝑝 가 감소한다면 자연스레 𝑞 가 증가한다.

 

그리고 𝑝 와 𝑞 는 𝐍의 약수이기 때문에 결국 𝐍 을 임의의 수로 나누게 되면 임의의 수가 √N 보다 작다면 결국 나머지는 √N 보다 클 수 밖에 없다.

 

결과적으로 𝑝 와 𝑞 중 하나는 반드시 √N 보다 작거나 같다.

 

즉, √N 이하의 자연수 중에 나누어 떨어지는 수가 있다면 이는 1 과 N 을 제외한 다른 자연수가 N 의 약수라는 의미이므로 소수가 아니게 되는 것이다.

 

그럼 이를 토대로 알고리즘을 짜보자.

 

 

 

 

[ 소수 판별 알고리즘 ]

 
import java.util.Scanner;
 
 
 
public class Prime_2 {
 
public static void main(String[] args) {
 
 
 
Scanner in = new Scanner(System.in);
 
 
 
is_prime(in.nextInt());
 
 
 
}
 
 
 
// 소수 판별 메소드
 
public static void is_prime(int number) {
 
 
 
// 0 과 1 은 소수가 아니다
 
if(number < 2) {
 
System.out.print("소수가 아닙니다");
 
return;
 
}
 
 
 
// 2 는 소수다
 
if(number == 2) {
 
System.out.print("소수입니다");
 
return;
 
}
 
 
 
// 제곱근 함수 : Math.sqrt()
 
for(int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {
 
 
 
// 소수가 아닐경우
 
if(number % i == 0) {
 
System.out.print("소수가 아닙니다");
 
return;
 
}
 
}
 
// 위 반복문에서 약수를 갖고 있지 않는경우 소수다.
 
System.out.print("소수입니다");
 
return;
 
}
 
 
 
 
 
}

 

 

2 이상 √N 이하의 수 중에 나누어 떨어지는 수가 존재한다면 소수가 아님을 이용한 소수 판별법이다.

 

또한, 위 알고리즘의 시간복잡도는 당연히 √N 이하의 수까지 모든 수를 검사하므로 O(√N) 이다.

 

 




 

[ N 이하의 모든 소수 구하는 알고리즘 ] 

위를 응용하여 N 이하의 소수를 구하는 알고리즘은 다음과 같을 것이다.

 
// 소수만 출력
 
 
 
import java.util.Scanner;
 
 
 
public class Prime_2 {
 
public static void main(String[] args) {
 
 
 
Scanner in = new Scanner(System.in);
 
 
 
int N = in.nextInt();
 
 
 
// 0 ~ N 까지 수 중 소수를 구하는 반복문
 
for(int i = 0; i <= N; i++) {
 
make_prime(i);
 
}
 
 
 
}
 
 
 
// 소수 생성 메소드
 
public static void make_prime(int number) {
 
 
 
// 0 과 1 은 소수가 아니므로 종료
 
if(number < 2) {
 
return;
 
}
 
 
 
// 2 는 소수다
 
if(number == 2) {
 
System.out.println(number);
 
return;
 
}
 
 
 
 
 
// 제곱근 함수 : Math.sqrt()
 
for(int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {
 
 
 
// 소수가 아닐경우 종료
 
if(number % i == 0) {
 
return;
 
}
 
}
 
// 위 반복문에서 약수를 갖고 있지 않는경우 소수다.
 
System.out.println(number);
 
return;
 
}
 
 
 
 
 
}

 

 

 

위 알고리즘은 소수 판별 알고리즘을 N 번 반복하여 각 수마다 소수 판별 한 뒤 소수만 출력하도록 한 알고리즘이다.

 

즉 O(√N) 알고리즘을 N 번 반복하므로 위 방법의 N 이하의 소수를 모두 구하는 알고리즘의 시간복잡도는 O(N√N) 이다.

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

  • 방법 3 : 에라토스테네스의 체




소수를 구하는 대표적인 방법 중 하나다.

" k=2 부터 √N 이하까지 반복하여 자연수들 중 k를 제외한 k의 배수들을 제외시킨다"

 

 

즉, 방법으로 보면 다음과 같다.

 

 

 

 

k = 2 이면 2 를 제외한 2의 배수를 모두 지워주고,

k = 3 이면 3 을 제외한 3의 배수를 모두 지워주고,

(4는 이미 k = 2 에서 제외되어 넘어간다.)

k = 5 이면 5 를 제외한 5의 배수를 모두 지워주고..

 

이렇게 하여 k = √N 까지 반복하는 방법이다.

 

 

이 방법은 소수를 구하는 방법이랑 판별하는 방법이 동일하기 때문에 하나로 묶어서 설명하겠다.

 

 

 

 

 

 

 

[ N 이하의 모든 소수를 구하는 알고리즘 ] 

 
import java.util.Scanner;
 
 
 
public class Prime_3 {
 
 
 
public static boolean[] prime; // 소수를 체크할 배열
 
public static void main(String[] args) {
 
 
 
Scanner in = new Scanner(System.in);
 
 
 
int N = in.nextInt();
 
 
 
make_prime(N);
 
 
 
for(int i = 0; i < prime.length; i++) {
 
if(prime[i] == false) { // 소수(false)일 경우 출력
 
System.out.println(i);
 
}
 
}
 
}
 
 
 
// N 이하 소수 생성 메소드
 
public static void make_prime(int N) {
 
 
 
prime = new boolean[N + 1]; // 0 ~ N
 
 
 
/*
 
소수가 아닌 index = true
 
소수인 index = false
 
*/
 
 
 
// 2 미만의 N 을 입력받으면 소수는 판별할 필요 없으므로 바로 return
 
if(N < 2) {
 
return;
 
}
 
 
 
prime[0] = prime[1] = true;
 
 
 
 
 
// 제곱근 함수 : Math.sqrt()
 
for(int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {
 
 
 
// 이미 체크된 배열이면 다음 반복문으로 skip
 
if(prime[i]==true) {
 
continue;
 
}
 
 
 
// i 의 배수들을 걸러주기 위한 반복문
 
for(int j = i*i; j < prime.length; j = j+i) {
 
prime[j] = true;
 
}
 
}
 
 
 
}
 
 
 
}

 

 

 

언뜻 보기에는 이중for문이라 시간복잡도가 O(N²) 일 것 같지만 그렇지 않다.

 

 

 

1 ~ 𝑥 까지의 수가 있는 칸을 체크하는 횟수를 대략적으로 따진다면 아래와 같을 것이다.

(n = 1 부터 시작한다고 할 때)

 

(𝑥) + (𝑥/2) + (𝑥/3) + (𝑥/4) + (𝑥/5) + (𝑥/6) + ⋯ + 1

 

그러면 위 식을 다음과 같이 표현 할 수 있다.

𝑥(1 + 1/2 + 1/3 +  ⋯ + 1/𝑥) 

 

위의 x로 묶인 괄호 안의 수열은 조화 수(Harmonic Number)라고 하는데, 쉽게 말해서 조화 수열에서 부분 합을 말한다고 생각하면 된다.

그리고 다음과 같이 발산하게 된다고 한다.

 

 

이 때 감마는 상수 값이고 O(1/x)는 우리가 생각하는 big O와 같은 표기로 수학에서는 함수 성장률의 상한선이다. 그리고 위의 조화수는 대략 자연로그의 형태를 따라간다.

(자세한 건 아래 링크를 참고하시기 바란다.)

https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_number

 

즉, N 이하의 소수에 대하여 체에 거르는 시간이 logN 이므로 단순하게 체에 거르는 것만 해도 시간 복잡도는 O(N㏒N) 이다.

( ㏒ 는 자연로그 𝑙𝑛 으로 본다 )

 

그런데 우리는 여기서 더 나아가 이미 체크된 배열은 검사하지 않고 다음 반복문으로 넘어간다.

(𝑥/2) + (𝑥/3) + (𝑥/4) + (𝑥/5) + (𝑥/6) + (𝑥/7)+ (𝑥/8)+ (𝑥/9) + ⋯ + (𝑥/𝑥-1) 

 

 

 

우리는 앞서 조화수를 통해 점근적 시간 복잡도 O(NlogN) 이라는 시간 복잡도를 얻었다.

이 의미는 x개의 수에 대해 2일 때 체크하는 개수인 (x/2), 3일 때 체크하는 개수인 (x/3), ... 이렇게 체크를 하게 된다.

 

하지만 우리가 알고싶은 것은 이미 중복되는 수들은 검사하지 않는다는 것이다. 이 의미는 무엇일까? 결국 검사하는 수는 소수로 판정 될 때 그의 배수들을 지우는 것이라는 것이다. 이 말은 구간 내의 소수의 개수를 알아야 한다는 뜻이기도 하다.

 

근데, 소수가 규칙성이 있는가? 이 것은 아직까지도 풀지못한 것이다. 이를 찾고자 가우스는 15살 때 하나하나씩 구하면서 x보다 작거나 같은 소수의 밀도에 대해 대략 1 / ln(x) 라는 것을 발견하게 되는데 증명을 못했다. (이를 가우스의 소수 정리라고 한다)

 

즉, 위를 거꾸로 말하면 x번째 소수는 xlog(x) 라는 의미가 되지 않겠는가? 즉, 우리는 앞서 1/x 의 합을 구했지만, 실제로 중복되는 수가 제외된다면 x는 소수만 된다는 의미고, 이는 소수의 역수 합이다. (1/2 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + ⋯ ) 이런식으로 말이다.

 

그러면 시간 복잡도를 도출해낼 수 있다.

바로 O(Nlog(log N)) 의 시간 복잡도를 갖게 된다.

www.acmicpc.net/problem/1712


문제

월드전자는 노트북을 제조하고 판매하는 회사이다. 노트북 판매 대수에 상관없이 매년 임대료, 재산세, 보험료, 급여 등 A만원의 고정 비용이 들며, 한 대의 노트북을 생산하는 데에는 재료비와 인건비 등 총 B만원의 가변 비용이 든다고 한다.

예를 들어 A=1,000, B=70이라고 하자. 이 경우 노트북을 한 대 생산하는 데는 총 1,070만원이 들며, 열 대 생산하는 데는 총 1,700만원이 든다.

노트북 가격이 C만원으로 책정되었다고 한다. 일반적으로 생산 대수를 늘려 가다 보면 어느 순간 총 수입(판매비용)이 총 비용(=고정비용+가변비용)보다 많아지게 된다. 최초로 총 수입이 총 비용보다 많아져 이익이 발생하는 지점을 손익분기점(BREAK-EVEN POINT)이라고 한다.

A, B, C가 주어졌을 때, 손익분기점을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 A, B, C가 빈 칸을 사이에 두고 순서대로 주어진다. A, B, C는 21억 이하의 자연수이다.

출력

첫 번째 줄에 손익분기점 즉 최초로 이익이 발생하는 판매량을 출력한다. 손익분기점이 존재하지 않으면 -1을 출력한다.

 

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

public class Main {

	static int A,B,C,N;
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		A = Integer.parseInt(st.nextToken()); 
		B = Integer.parseInt(st.nextToken()); 
		C = Integer.parseInt(st.nextToken()); 
		
		if(C-B>0) {
			N = (A / (C-B)) +1;
		} else {
			N = -1;
		}
		System.out.println(N);

	}
}

복잡해보이지만 수학적으로 접근하면 간단하게 풀 수 있는 문제였다.

https://www.acmicpc.net/problem/3052


문제

두 자연수 A와 B가 있을 때, A%B는 A를 B로 나눈 나머지 이다. 예를 들어, 7, 14, 27, 38을 3으로 나눈 나머지는 1, 2, 0, 2이다. 

수 10개를 입력받은 뒤, 이를 42로 나눈 나머지를 구한다. 그 다음 서로 다른 값이 몇 개 있는지 출력하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄부터 열번째 줄 까지 숫자가 한 줄에 하나씩 주어진다. 이 숫자는 1,000보다 작거나 같고, 음이 아닌 정수이다.

출력

첫째 줄에, 42로 나누었을 때, 서로 다른 나머지가 몇 개 있는지 출력한다.


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

public class Main {

	public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {

		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

		boolean[] arr = new boolean[42];
		int answer = 0;
		int count = 0;

		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			arr[Integer.parseInt(br.readLine()) % 42] = true;
		}

		for (int i = 0; i < 42; i++) {
			if (arr[i]) {
				count++;
			}
		}
		System.out.println(count);
	}
}

제수가 42로 고정이기 때문에 42바이트 boolean 형식의 배열을 선언하여

각 나머지를 해당 자리수 배열에 저장한뒤 true 개수를 출력

 

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

public class Main {

	public static void main(String[] args) throws IOException {

		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

		HashSet<Integer> hs = new HashSet<Integer>();

		for (int i = 0; i < 10; i++) 
			hs.add(Integer.parseInt(br.readLine()) % 42);

		System.out.println(hs.size());

	}
}

Hashset 로도 가능

| JAVA Collection Framework의 상속 기본 구조

 

List, Map, Set에 관해 설명드리기 전에 컬렉션 프레임워크를 사용하는 이유에 대해 말씀드리자면, 기존에는 많은 데이터를 처리하기 위해 배열을 사용했었지만 크기가 고정되어있고 삽입 및 삭제 시간이 오래 걸린다는 불편한 점들이 많았습니다. 따라서 이를 보완하기 위해 자바에서 동적 배열 개념인 컬렉션 프레임워크를 제공하였는데 종류는 대표적으로 List, Map, Set이 있습니다. 그리하여 자바 컬렉션 프레임워크로 인해 자료의 삽입, 삭제, 검색 등등이 용이해지고 어떠한 자료형이라도 담을 수 있으며 크기가 자유롭게 늘어난다는 강점을 가져 많은 사람들에게 사용되고 있습니다.

 


| List

 

순서가 있고 중복을 허용합니다.
인덱스로 원소에 접근이 가능합니다.
크기가 가변적입니다.

List의 종류와 특징

  • LinkedList
    • 양방향 포인터 구조로 데이터 삽입, 삭제가 빠르다.
    • ArrayList보다 검색이 느리다. 
  • ArrayList
    • 단반향 포인터 구조로 데이터 순차적 접근에 강점을 가진다.
    • 배열을 기반으로 데이터를 저장한다.
    • 데이터 삽입, 삭제가 느리다.
    • 데이터 검색이 빠르다.

| Map

 

Key와 Value의 한쌍으로 이루어지는 데이터의 집합.
Key에 대한 중복이 없으며 순서를 보장하지 않습니다.
뛰어난 검색 속도를 가집니다.
인덱스가 따로 존재하지 않기 때문에 iterator를 사용합니다.

Map의 종류와 특징

  • HashMap
    • Key에 대한 중복이 없으며 순서를 보장하지 않는다.
    • Key와 Value 값으로 NULL을 허용한다.
    • 동기화가 보장되지 않는다.
    • 검색에 가장 뛰어난 성능을 가진다.
  • HashTable
    • 동기화가 보장되어 병렬 프로그래밍이 가능하고 HashMap 보다 처리속도가 느리다.
    • Key와 Value 값으로 NULL을 허용하지 않는다.
  • LinkedHashMap
    • 입력된 순서를 보장한다.
  • TreeMap
    • 이진 탐색 트리(Red-Black Tree)를 기반으로 키와 값을 저장한다.
    • Key 값을 기준으로 오름차순 정렬되고 빠른 검색이 가능하다.
    • 저장 시 정렬을 하기 때문에 시간이 다소 오래 걸린다.

| Set

 

데이터의 집합이며 순서가 없고 중복된 데이터를 허용하지 않습니다.
중복되지 않은 데이터를 구할 때 유용합니다.
빠른 검색 속도를 가집니다.
인덱스가 따로 존재하지 않기 때문에 iterator를 사용합니다.

Set의 종류와 특징

  • HashSet
    • 인스턴스의 해시값을 기준으로 저장하기 때문에 순서를 보장하지 않는다.
    • NULL 값을 허용한다.
    • TreeSet보다 삽입, 삭제가 빠르다.
  • LinkedHashSet
    • 입력된 순서를 보장한다.
  • TreeSet
    • 이진 탐색 트리(Red-Black Tree)를 기반으로 한다.
    • 데이터들이 오름차순으로 정렬된다.
    • 데이터 삽입, 삭제에는 시간이 걸리지만 검색, 정렬이 빠르다.

 

 

| 정리

 

List는 기본적으로 데이터들이 순서대로 저장되며 중복을 허용한다.

Map은 순서가 보장되지 않고 Key값의 중복은 허용하지 않지만 Value값의 중복은 허용된다.

Set은 순서가 보장되지 않고 데이터들의 중복을 허용하지 않는다.

 

https://www.acmicpc.net/problem/2562

 

2562번: 최댓값

9개의 서로 다른 자연수가 주어질 때, 이들 중 최댓값을 찾고 그 최댓값이 몇 번째 수인지를 구하는 프로그램을 작성하시오. 예를 들어, 서로 다른 9개의 자연수 3, 29, 38, 12, 57, 74, 40, 85, 61 이 주어

www.acmicpc.net


문제

9개의 서로 다른 자연수가 주어질 때, 이들 중 최댓값을 찾고 그 최댓값이 몇 번째 수인지를 구하는 프로그램을 작성하시오.

예를 들어, 서로 다른 9개의 자연수

3, 29, 38, 12, 57, 74, 40, 85, 61

이 주어지면, 이들 중 최댓값은 85이고, 이 값은 8번째 수이다.

입력

첫째 줄부터 아홉 번째 줄까지 한 줄에 하나의 자연수가 주어진다. 주어지는 자연수는 100 보다 작다.

출력

첫째 줄에 최댓값을 출력하고, 둘째 줄에 최댓값이 몇 번째 수인지를 출력한다.


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

public class Main {

	public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {

		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

		int[] arr = new int[9];
		int max = 0;
		int index = 0;
		int N;
		
		for (int i = 0; i < 9; i++) {
			N = Integer.parseInt(br.readLine());
			if (max < N) {
				max = N;
				index = i+1;
			}
		}

		System.out.println(max);
		System.out.println(index);
	}

}

최댓값을 구하는 단순한 문제

배열에 입력값을 저장한 뒤 max 변수랑 비교했을 때 더 큰 값이 나올때마다 max에 저장 해주고

index 값을 따로 저장해주면 되는 단순한 문제다

위와 같이 class명이 Main이 아닐경우

class 클래스명 is public, should be declared in a file named 클래스명.java 라는 컴파일 에러가 호출된다.

class명을 Main으로 변경만 해주면 해결끝!

흔한 수학 문제 중 하나는 주어진 점이 어느 사분면에 속하는지 알아내는 것이다. 사분면은 아래 그림처럼 1부터 4까지 번호를 갖는다. "Quadrant n"은 "제n사분면"이라는 뜻이다.

예를 들어, 좌표가 (12, 5)인 점 A는 x좌표와 y좌표가 모두 양수이므로 제1사분면에 속한다. 점 B는 x좌표가 음수이고 y좌표가 양수이므로 제2사분면에 속한다.

점의 좌표를 입력받아 그 점이 어느 사분면에 속하는지 알아내는 프로그램을 작성하시오. 단, x좌표와 y좌표는 모두 양수나 음수라고 가정한다.

입력

첫 줄에는 정수 x가 주어진다. (−1000 ≤ x ≤ 1000; x ≠ 0) 다음 줄에는 정수 y가 주어진다. (−1000 ≤ y ≤ 1000; y ≠ 0)

출력

점 (x, y)의 사분면 번호(1, 2, 3, 4 중 하나)를 출력한다.


단순한 if문 문제다.

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

public class Main {
	static int N, M;

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

		int result = 0;
		N = Integer.parseInt(br.readLine());
		M = Integer.parseInt(br.readLine());

		if (N > 0 && M > 0)
			result = 1;
		else if (N <0 && M > 0)
			result = 2;
		else if (N < 0 && M < 0)
			result = 3;
		else if (N > 0 && M < 0)
			result = 4;

		System.out.println(result);
	}
}

www.acmicpc.net/problem/2588

 

2588번: 곱셈

첫째 줄부터 넷째 줄까지 차례대로 (3), (4), (5), (6)에 들어갈 값을 출력한다.

www.acmicpc.net

문제

(세 자리 수) × (세 자리 수)는 다음과 같은 과정을 통하여 이루어진다.

(1)과 (2)위치에 들어갈 세 자리 자연수가 주어질 때 (3), (4), (5), (6)위치에 들어갈 값을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 (1)의 위치에 들어갈 세 자리 자연수가, 둘째 줄에 (2)의 위치에 들어갈 세자리 자연수가 주어진다.

출력

첫째 줄부터 넷째 줄까지 차례대로 (3), (4), (5), (6)에 들어갈 값을 출력한다.


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

public class Main {
	static int N, M;

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		int out1, out2, out3, res;

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

		out1 = N * ((M % 100) % 10);
		out2 = N * ((M % 100) / 10);
		out3 = N * (M / 100);
		res = N * M;

		System.out.println(out1);
		System.out.println(out2);
		System.out.println(out3);
		System.out.println(res);
	}
}

 

| StringTokenizer 사용법

StringTokenizer는 긴 문자열을 지정된 구분자를 기준으로 문자열을 슬라이싱하는데 사용된다.
100,200,300,400의 문자열을 , 구분자를 기준으로 슬라이싱하게 되면 4개의 문자열을 획득할 수 있다.
StringTokenizer의 경우 단 한개의 구분자를 사용해야 한다는 단점이 있으므로 복잡한 형태의 구분자로 문자열을 나누어야 할 때는  Scanner나 split를 사용해야 한다.

StringTokenizer 생성자 및 메소드는 다음 표와 같다.

생성자/메소드 설  명
StringTokenizer(String str, String delim) 문자열을 지정된 구분자로 나누는 StringTokenizer를 생성한다.
구분자는 토큰으로 간주되지 않음
StringTokenizer(String str, String delim, boolean returnDelims) 구분자도 토큰으로 간주
int countTokens() 전체 토큰의 수를 반환
boolean hasMoreTokens() 토큰이 남아있는지 알려 줌
String nextToken() 다음 토큰을 반환

| 소스코드

import java.util.StringTokenizer;

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		String source = "100,200,300,400";
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(source, ",");
		while (st.hasMoreTokens()) {
			System.out.println(st.nextToken());
		}
	}

}

결과값

100
200
300
400

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