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주어진 연결 리스트에서 일부분을 뒤집는 문제를 생각해보자. 연결 리스트에 [1, 2, 3, 4, 5]라는 값이 들어있고 2번째부터 4번째 사이를 뒤집는다고 하면, [1, 4, 3, 2, 5]가 된다. 연결 리스트 전체 뒤집기 문제보다 조금 더 생각할 거리가 있다.

전체 뒤집기와 다른 점은 뒤집기 경계에 있는 노드 정보를 기억해야 한다는 점이다. 뒤집기 부분 바로 직전 노드를 A라고 하고, 뒤집기 부분이 시작되는 노드를 B라고 하자. 그리고 뒤집기 부분이 끝나는 노드를 C라고 하자. 그러면 다음과 같이 처리해야 한다. 물론, 뒤집기 부분을 뒤집는 방법은 연결 리스트 전체 뒤집기와 같은 방법으로 처리해야 한다.

A.next = C
B.next = C.next

[1, 2, 3, 4, 5]의 예로 돌아가 보자. 뒤집기 부분은 [2, 3, 4]이다.  현재 노드가 가리키는 다음 노드가 현재 노드를 가리켰던 이전 노드가 되도록 하면 된다. (1) A노드는 1이므로 C노드인 4를 가리켜야 한다. (2) B노드는 2이므로 C노드의 next 노드인 5를 가리켜야 한다.

Before: 1[A] -> 2[B] -> 3 -> 4[C] -> 5
After: 1[A] -> 4[C] -> 3 -> 2[B] -> 5

개념은 위와 같다. 한 가지 주의해야 할 점은 뒤집기 부분이 첫 노드부터면 A노드가 실제로 존재하지 않고 head가 직접 C를 가리키게 해야 한다. 따라서 head가 C를 직접 가리키거나 A.next가 C가 되게 해야 한다. 이때 인자로 넘어온 head 값을 변경하기 위해서 포인터의 포인터를 사용해야 한다.

void reverseBetween(ListNode** head, int m, int n) {
	ListNode* cur = *head, *prev = *head, *start = NULL, **end = head;

	for (int i = 1; i < m; i++) {
		end = (ListNode**)&(cur->next);
		prev = cur;
		cur = cur->next;
	}
	start = cur;

	for (int i = m; i <= n; i++) {
		ListNode* nextnode = cur->next;
		cur->next = prev;
		prev = cur;
		cur = nextnode;		
	}
	start->next = cur;
	*end = prev;
}

풀기도 쉽지 않았는데, 설명하기는 더 어렵다.

정수 배열 N이 주어졌을 때 두 원소의 합이 특정한 값(T)이 되는 것을 찾는 방법에 대해 생각해보자. 예를 들면, N={-3, -5, 2, -2, 1}이고 T=-4라고 하자.

1. 모든 경우를 따져보는 방법 - O(N^2)
2. 해시 테이블을 사용하여 한 번만 읽으면서 찾는 방법 - O(N) (해시 테이블이 O(1)일 때)
3. 배열을 가리키는 2개의 인덱스(혹은 포인터)를 사용하는 방법 - O(N)

이 글에서는 3번에 대해서 생각해보자. 먼저 정렬하면 N={-5, -3, -2, 1, 2}가 된다. 두 개의 인덱스(low, high)를 사용한다. low는 첫 번째 원소, high는 마지막 원소를 가리키는 인덱스를 저장한다. 각 인덱스가 가리키는 원소의 합(S)을 구해본다. 목푯값인 T와 비교하여 T<S이면 high 값을 감소시킨다. 원소의 합이 목표치보다 크기 때문에 합(S)을 줄여야 하기 때문이다. 마찬가지로, T>S이면 low 값을 증가시킨다. 원소의 합이 목표치보다 작으므로 합(S)을 키워야 하기 때문이다. 이러한 과정을 low<high를 만족하게 하는 동안 수행한다.

위의 예로 값을 구하는 과정을 살펴보면 아래와 같다.

N[low] N[high] S   

----------------------------------

-5     2       -3  (T<S, high--)

-5     1       -4  (T=S)

조금 더 문제를 확장해서 두 원소의 합이 T에 가장 가까운 경우를 찾는다고 해보자. 이 경우에도 비슷한 방식으로 하는데, S와 T의 차의 절댓값이 최소가 되는 정보를 유지해야 한다. 절댓값이라는 개념이 들어가는데도 위와 같은 식으로 하는 게 처음에는 잘 이해가 안 되는데 결국 S가 T에 가까워지는 방향으로 가려면 T>S일 떄는 low++, T<S일 때는 high--을 해야 한다.

구글 코드 잼 연습 문제를 오랜만에 풀어보았다. 사실 작년 12월 초에 풀다가 잘 안 풀려서 2달 정도 손을 놓았다가 다시 풀었다. 알고 보면 굉장히 간단한 문제인데, 접근을 엉뚱하게 해서 풀이만 복잡해지고 제대로 된 결과를 구할 수 없었다.

• 문제 보기

문제를 간단하게 서술해보자. 서로 함께 있으면 문제를 일으키는 쌍에 대한 정보를 준다. 과연 문제가 없이 사람끼리 모이도록 전체 사람들을 두 그룹으로 나누는 것이 가능한가?

접근 방법은 다음과 같다. 각 사람을 vertex로 하고, 서로 문제를 일으키는 사람 간에 edge가 존재하는 그래프를 생각한다. 그리고 각 vertex를 둘 중 하나의 색으로 칠하는데, edge로 이어진 두 vertex는 서로 다른 색이어야 한다.

처음에는 모든 vertex에 색이 없다. 칠해지지 않은 한 vertex를 선택하고, 그 vertex를 시작으로 BFS를 통해 연결된 vertex를 조사한다. 이때 이 vertex는 1) 색이 없는 상태 2) 연결될 수 없는 같은 색이 있는 상태 3) 연결될 수 있는 다른 색이 있는 상태 중 하나이다. 1)의 경우에는 다른 색을 칠하고 그것과 연결된 vertex들을 조사하게 한다. 2)의 경우 두 그룹으로 나눌 수 없다는 결론을 낸다. 3)의 경우 이 vertex에 대한 조사는 중단한다. (이미 이것과 연결된 vertex에 대한 조사는 끝났기 때문) 

BFS 과정에서 찾아지는 vertex가 없으면, 칠해지지 않고 남아 있는 vertex로 앞의 작업을 반복한다. 문제없이 모든 vertex를 칠할 수 있으면 두 그룹으로 나눌 수 있다.

• 풀이 보기

회사에서 간단한 UDP 소켓 프로그래밍을 할 일이 생겼다. 입사 후 1년 8개월 정도 되었는데 기껏해야 데모를 위한 웹 페이지를 만드는 정도였다. 지난달에 안드로이드 앱이 필요해 인터넷을 뒤지며 오랜만에 Java에 손을 적셨고, 이번에 이 프로그램을 짜면서 VC++에 발을 담갔다. 그런데 몇 가지 아주 기초적인 실수로 시간을 허비해서 적어본다.

struct data {
	int a;
	int b;
};
struct data d;
char msg[32];	// buffer

//////////////////////////////////////////////////////
// ... (this part is omitted) ...
// receive data from the network to the msg variable
//////////////////////////////////////////////////////

strcpy(&d, message);

네트워크로 받은 값이 d에 제대로 복사되지 않는다.^[각주:1] strcpy는 한 byte씩 복사하다가 값이 0이면 문자열의 끝이라고 생각하고 더는 값을 복사하지 않는다. 물론, strncpy를 해도 같다. 따라서 아래와 같이 memcpy를 이용해야 한다.

memcpy(&d, message, sizeof(d));

기초적인 내용인데 몇십 분을 헤맸다. 너무 오랜만에 C로 코딩해서 감이 없다.

다음은 샘플 소스에 있던 msg, strlen(msg) 부분을 보고 생각 없이 copy&paste를 해서 발생한 일이다.

send(sock, (char*)&d, strlen((char*)&d), 0);

위와 같이 하면 8bytes를 보내는 것이 아니라 d를 문자열로 봐서 8bytes 미만이 될 수도 있다. 내 경우엔 1byte가 됐다. 결국, 첫 번째 오류와 같다.

send(sock, (char*)&d, sizeof(d), 0);

이걸로 서버 프로그램이 잘못된 것이 아니냐며 관계자를 불렀다. '나는 프로그래머다'서 누가 말했듯, 자신에게 잘못이 없는지 생각하기보다 다른 사람이 잘못했을 것이라고 믿어버린 경우다. 나의 사소한 실수에 스스로 오그라들고 말았다.

프로그래밍도 감각을 잃으면 정말 사소한 곳에서 오류를 만들고 시간을 허비하게 된다. 틈틈이 프로그래밍을 게을리 말아야 겠다.