구현(Implementation)
구현(Implementation)이란?
알고리즘을 작성할 때, 특정 알고리즘 개념이나 자료구조보다 구현의 정확성이 더 큰 비중을 차지하는 문제들이 있습니다. 이처럼 문제에서 요구하는 과정을 단계별로 직접 코드로 옮기는 작업을 중시하는 것을 구현 문제라 합니다.
예컨대, 시뮬레이션을 하듯 문제에서 제시한 규칙을 하나씩 적용해가며, 최종적으로 원하는 결과를 출력해야 하는 유형 등이 대표적입니다.
구현 문제의 특징
- 알고리즘의 난이도보다는 꼼꼼함이 요구됨
- 복잡한 알고리즘을 요구하지 않고, 주어진 로직을 그대로 따라가거나 시뮬레이션하는 형식이 많습니다.
- 에지 케이스(Edge Case) 처리가 중요
- 예상치 못한 입력이나 극단적인 범위에서의 동작을 제대로 처리하지 않으면 오답이 됩니다.
- 다양한 자료구조나 언어 기능 사용
- 문자열 파싱, 배열 인덱스 처리, 조건문 등 다양하게 사용합니다.
- 실수가 발생하기 쉬움
- 일반적으로 구현 문제는 조건이 복잡하게 구성되어 있기 때문에 실수가 많이 발생합니다. 또한 인덱스 범위, 조건 분기, 변수 초기화 실수 등 사소한 부분에서 오류가 날 가능성이 높으므로 디버깅 시간이 많이 소요됩니다.
구현 시 주의사항
- 문제에서 요구하는 입출력 형식을 정확히 지키기
- “공백 하나” 또는 “줄바꿈” 하나 차이로 오답이 될 수 있습니다.
- 에지 케이스를 고려한 충분한 테스트
- 최소/최대 범위의 입력, 빈 문자열 처리, 음수나 0이 포함될 때 등 평소에 놓치기 쉬운 케이스에 대한 검증이 필요합니다.
- 코너 케이스에 대한 조건 처리
- 예를 들어, 반복문에서 인덱스가 -1이 되거나 배열 크기를 초과하는지, 문자열의 끝까지 도달했는지 등을 항상 점검합니다.
- 변수 사용에서의 오탈자와 자료형 범위
- int/long과 같은 자료형 범위 부족, 혹은 중복된 변수명 등 기본적인 실수에 유의합니다.
구현 문제 예시 유형
1. 시뮬레이션(Simulation) 유형
- 주어진 규칙에 따라 객체나 지점이 어떻게 이동하거나 상태가 변화하는지를 단계별로 직접 따라가며 구현합니다.
- 예: 보드 게임 시뮬레이션, 로봇 명령 실행, 2D 격자에서의 이동 등
간단 예시 (자바)
import java.util.Scanner;
public class SimulationExample {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 1. 보드의 크기 입력 (예: n=5 -> 5x5 좌표)
int n = sc.nextInt();
sc.nextLine(); // nextInt() 후의 줄바꿈 제거
// 2. 시작 위치 (문제 가정상 0,0에서 시작한다고 가정)
int x = 0, y = 0;
// 3. 이동 명령어 입력 (예: "R R U D L")
String moves = sc.nextLine();
// 4. 이동 처리
// moves를 공백 기준으로 분리 -> R, L, U, D 각각에 맞춰 위치 변경
// 단, 보드를 벗어나는 경우 이동 무시
for (String move : moves.split(" ")) {
System.out.println("현재 move: " + move + ", 이전 위치: (" + x + ", " + y + ")");
switch(move) {
case "R":
// 오른쪽 이동 시 y를 +1, 단 y+1 < n 이어야 유효
if (y + 1 < n) {
y += 1;
}
break;
case "L":
// 왼쪽 이동 시 y를 -1, 단 y-1 >= 0 이어야 유효
if (y - 1 >= 0) {
y -= 1;
}
break;
case "U":
// 위로 이동 시 x를 -1, 단 x-1 >= 0 이어야 유효
if (x - 1 >= 0) {
x -= 1;
}
break;
case "D":
// 아래로 이동 시 x를 +1, 단 x+1 < n 이어야 유효
if (x + 1 < n) {
x += 1;
}
break;
default:
// R, L, U, D 외의 잘못된 명령어인 경우 처리 (여기선 무시)
break;
}
System.out.println("이동 후 위치: (" + x + ", " + y + ")");
System.out.println("-----------------------------------");
}
// 5. 최종 위치 출력
System.out.println("최종 위치는 (" + x + ", " + y + ") 입니다.");
}
}
// 입력
5
R R U U L D D R
// 출력
현재 move: R, 이전 위치: (0, 0)
이동 후 위치: (0, 1)
-----------------------------------
현재 move: R, 이전 위치: (0, 1)
이동 후 위치: (0, 2)
-----------------------------------
현재 move: U, 이전 위치: (0, 2)
이동 후 위치: (0, 2) // 범위를 벗어나므로 이동 무시
-----------------------------------
현재 move: U, 이전 위치: (0, 2)
이동 후 위치: (0, 2) // 다시 무시
-----------------------------------
현재 move: L, 이전 위치: (0, 2)
이동 후 위치: (0, 1)
-----------------------------------
현재 move: D, 이전 위치: (0, 1)
이동 후 위치: (1, 1)
-----------------------------------
현재 move: D, 이전 위치: (1, 1)
이동 후 위치: (2, 1)
-----------------------------------
현재 move: R, 이전 위치: (2, 1)
이동 후 위치: (2, 2)
-----------------------------------
최종 위치는 (2, 2) 입니다.
- 이동 과정이나 조건을 단계별로 직접 구현하는 시뮬레이션 문제는, 조건 분기와 인덱스 범위 체크가 관건입니다.
2. 문자열 처리(String Manipulation) 유형
- 문자열을 주어진 형식에 맞추어 파싱, 토큰화, 변환하는 등의 작업이 주가 됩니다.
- 예: 구분자로 나누어 단어 단위로 역순 배치, 특정 규칙에 따라 문자열 변환, 중복 제거 등
간단 예시 (자바)
import java.util.Scanner;
public class StringParsingExample {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 1. 문장 입력 받기
System.out.print("문장을 입력하세요: ");
String sentence = sc.nextLine();
System.out.println("입력된 문장: " + sentence);
// 2. 공백을 기준으로 단어 배열 생성
// "Hello World Program" 입력 시 -> ["Hello", "World", "Program"]
String[] words = sentence.split(" ");
// 중간 과정 출력: split으로 나눈 단어 배열 상태
System.out.println("split으로 나눈 단어 배열 상태: ");
for (int i = 0; i < words.length; i++) {
System.out.println(" words[" + i + "]: " + words[i]);
}
System.out.println("-----------------------------------");
// 3. 배열을 뒤집어서 저장하기
// reversed[0] <- words[마지막], reversed[1] <- words[마지막-1], ...
String[] reversed = new String[words.length];
int j = 0;
for (int i = words.length - 1; i >= 0; i--) {
reversed[j++] = words[i];
}
// 중간 과정 출력: 뒤집힌 단어 배열 상태
System.out.println("뒤집힌 단어 배열 상태: ");
for (int i = 0; i < reversed.length; i++) {
System.out.println(" reversed[" + i + "]: " + reversed[i]);
}
System.out.println("-----------------------------------");
// 4. 결과값(최종 문자열) 생성
// reversed 배열을 다시 하나의 문자열로 합침
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < reversed.length; i++) {
sb.append(reversed[i]);
if (i < reversed.length - 1) {
sb.append(" ");
}
}
// 최종 결과 출력
System.out.println("최종 결과: " + sb.toString());
}
}
// 입력
문장을 입력하세요: Hello World Program
// 출력
입력된 문장: Hello World Program
split으로 나눈 단어 배열 상태:
words[0]: Hello
words[1]: World
words[2]: Program
-----------------------------------
뒤집힌 단어 배열 상태:
reversed[0]: Program
reversed[1]: World
reversed[2]: Hello
-----------------------------------
최종 결과: Program World Hello
- 공백, 구분자 처리 등을 어떻게 다루느냐가 핵심이며, 문자열 길이가 0이거나 매우 클 경우 등의 케이스를 주의해야 합니다.
구현 문제 해결 팁
- 문제에서 제공하는 예제 입력/출력 먼저 모두 테스트
- 예시를 통해 기본 로직이 맞는지 검증합니다.
- 추가로 에지 케이스를 만들어서 테스트
- 가장 작은 입력(예: 1×1, 0개 요소 등), 가장 큰 입력(배열 최대 크기, 문자열 최대 길이)을 직접 가정하여 돌려봅니다.
- 변수와 배열의 범위
- 구현 문제라고 해도 입력 크기가 매우 커질 수 있으므로, int 범위를 넘어갈 수 있는지 반드시 확인합니다.
- 기록하며 구현
- 실수가 잦은 경우, 단계별로 출력 값을 확인하거나 디버깅 코드를 잠시 추가해 작업 과정을 추적해보는 것도 좋습니다.
결론
구현(Implementation) 문제는 알고리즘적으로는 간단해 보이지만, 사소한 실수가 치명적인 유형입니다. 입력을 파싱하고, 조건에 맞춰 로직을 단계별로 처리하고, 예외 상황까지 꼼꼼하게 챙기는 과정이 필수입니다.
참고 자료
- Baekjoon Online Judge (구현 문제 태그 참고)
- LeetCode (String, Simulation 카테고리)