[BOJ-1620][C++] 나는야 포켓몬 마스터 이다솜

문제

안녕? 내 이름은 이다솜. 나의 꿈은 포켓몬 마스터야. 일단 포켓몬 마스터가 되기 위해선 포켓몬을 한 마리 잡아야겠지? 근처 숲으로 가야겠어.

(뚜벅 뚜벅)

얏! 꼬렛이다. 꼬렛? 귀여운데, 나의 첫 포켓몬으로 딱 어울린데? 내가 잡고 말겠어. 가라! 몬스터볼~

(펑!) 헐랭... 왜 안 잡히지?ㅜㅜ 몬스터 볼만 던지면 되는 게 아닌가...ㅜㅠ

(터벅터벅)

어? 누구지?

오박사 : 나는 태초마을의 포켓몬 박사 오민식 박사라네. 다솜아, 포켓몬을 잡을 때는, 일단 상대 포켓몬의 체력을 적당히 바닥으로 만들어놓고 몬스터 볼을 던져야 한단다. 자, 내 포켓몬 이상해꽃으로 한번 잡아보렴. 포켓몬의 기술을 쓰는 것을 보고 포켓몬을 줄지 안줄지 결정을 하겠네. 자 한번 해보아라. 다솜아.

이다솜 : 이상해꽃이라...음.. 꽃이니깐 왠지 햇빛을 받아서 공격을 할 것 같은데... 음... 이상해꽃! 햇빛공격!!!

(꼬렛이 이상해꽃에게 공격을 받아 체력이 25 감소했다.)    가라! 몬스터 볼!!!    (꼬렛을 잡았습니다.)    야호! 신난다. 꼬렛을 잡았다.

오박사 : 오우!! 방금 쓴 공격은 솔라빔이라고 하네.. 어떻게 공격을 한 건가? 솔라빔이란 공격에 대해서 공부를 한 건가?

이다솜 : 꽃이니깐 왠지 햇빛을 제대로 받으면 광합성을 해서 음.. 그냥 그럴 것 같아서요 ☞☜

오박사 : 다른 아이들은 넝쿨채찍이나, 나뭇잎 공격을 하는데, 다솜이는 역시 뭔가 다르구나. 그럼 나와 함께 연구소로 가자꾸나. 내가 포켓몬을 한 마리 줄 테니, 너의 꿈을 펼쳐보아라. 꿈은 이루어진단다.

이다솜 : 네! 오박사님, 고마워요.ㅜㅜ

오박사 : 가자. 나의 연구소는 너의 옆집의 아랫집이란다. 같이 가도록하자. 지금 포켓몬을 주마.

이다솜 : 네. 야호!!

'

오영식 : 어? 오박사님 얘는 누구인가요?

오박사 : 얘는 너의 라이벌이 될 친구 이다솜이라고 하네. 자, 포켓몬을 한 마리 골라보도록 해봐라 다솜아. 레이디퍼스트 네가 먼저 골라봐라.

이다솜 : 저는 생각해둔 포켓몬이 있어요. 피카츄 골라도 될까요?

오박사 : 그래 여기 피카츄가 한 마리 있단다. 피카츄를 가져가거라.

오영식 : 그럼 저는 이브이를 가져가겠어요. 그럼 나중에 보자 이다솜.

이다솜 : 그럼 꼬렛을 다시 잡으러 가야겠다. 영식아, 그리고 민식박사님 빠잉!

이다솜 : 피카츄 공격!

가라 몬스터 볼!

이다솜 : 야호! 신난다. 꼬렛을 잡았다!!!!!

이다솜 : 그럼! 일단 사천왕을 이기고 오겠어!

이다솜 : 여기가 사천왕과 대결하려면 가야하는 곳인가..

경비원 : 사천왕과 대결을 하려면, 마을의 체육관 리더를 이겨서 배지를 8개를 모아야 한다네... 배지를 모아서 오도록 하게

이다솜 : 잉ㅠㅜ... 그럼 배지부터 모아야 하는구나ㅠㅜㅠㅜ 나쁘당 그냥 좀 봐주지..

<1 년 후>

그동안의 줄거리 : 이다솜은 일단 상록 숲의 체육관 리더에게 도전을 했다. 하지만 상록숲 체육관의 리더는 실종된 상태. 따라서 회색마을부터 도전하기로 했다. 체육관의 리더를 이기면서, 로켓단을 해체시키기도 하고, 여러 가지 사건도 있었다. 결국 전설의 포켓몬도 잡고, 이제 사천왕을 이기려고 도전하기로 했다. 사천왕은 모두 가볍게 이기고, 이제 마지막 라이벌 오!영!식! 이다.

오영식 : 훗. 1년 전의 그 이다솜이 사천왕을 이기고 현재 포켓몬 마스터인 나에게 덤벼? 어디 한번 덤벼보시지.

이다솜 : 헐랭... 나를 우습게보네.... 한번 두고 보시지! 그럼 대결이닷!

이다솜 : 휴... 이겼다.

오영식 : 내가 지다니 분하다. ㅜㅜ

오박사 : 그럼 다솜아 이제 진정한 포켓몬 마스터가 되기 위해 도감을 완성시키도록 하여라. 일단 네가 현재 가지고 있는 포켓몬 도감에서 포켓몬의 이름을 보면 포켓몬의 번호를 말하거나, 포켓몬의 번호를 보면 포켓몬의 이름을 말하는 연습을 하도록 하여라. 나의 시험을 통과하면, 내가 새로 만든 도감을 주도록 하겠네.

 

입력

첫째 줄에는 도감에 수록되어 있는 포켓몬의 개수 N이랑 내가 맞춰야 하는 문제의 개수 M이 주어져. N과 M은 1보다 크거나 같고, 100,000보다 작거나 같은 자연수인데, 자연수가 뭔지는 알지? 모르면 물어봐도 괜찮아. 나는 언제든지 질문에 답해줄 준비가 되어있어.

둘째 줄부터 N개의 줄에 포켓몬의 번호가 1번인 포켓몬부터 N번에 해당하는 포켓몬까지 한 줄에 하나씩 입력으로 들어와. 포켓몬의 이름은 모두 영어로만 이루어져있고, 또, 음... 첫 글자만 대문자이고, 나머지 문자는 소문자로만 이루어져 있어. 아참! 일부 포켓몬은 마지막 문자만 대문자일 수도 있어. 포켓몬 이름의 최대 길이는 20, 최소 길이는 2야. 그 다음 줄부터 총 M개의 줄에 내가 맞춰야하는 문제가 입력으로 들어와. 문제가 알파벳으로만 들어오면 포켓몬 번호를 말해야 하고, 숫자로만 들어오면, 포켓몬 번호에 해당하는 문자를 출력해야해. 입력으로 들어오는 숫자는 반드시 1보다 크거나 같고, N보다 작거나 같고, 입력으로 들어오는 문자는 반드시 도감에 있는 포켓몬의 이름만 주어져. 그럼 화이팅!!!

 

출력

첫째 줄부터 차례대로 M개의 줄에 각각의 문제에 대한 답을 말해줬으면 좋겠어!!!. 입력으로 숫자가 들어왔다면 그 숫자에 해당하는 포켓몬의 이름을, 문자가 들어왔으면 그 포켓몬의 이름에 해당하는 번호를 출력하면 돼. 그럼 땡큐~

이게 오박사님이 나에게 새로 주시려고 하는 도감이야. 너무 가지고 싶다ㅠㅜ. 꼭 만점을 받아줬으면 좋겠어!! 파이팅!!!

 

예제 입력 1 

26 5
Bulbasaur
Ivysaur
Venusaur
Charmander
Charmeleon
Charizard
Squirtle
Wartortle
Blastoise
Caterpie
Metapod
Butterfree
Weedle
Kakuna
Beedrill
Pidgey
Pidgeotto
Pidgeot
Rattata
Raticate
Spearow
Fearow
Ekans
Arbok
Pikachu
Raichu
25
Raichu
3
Pidgey
Kakuna

 

예제 출력 1 

Pikachu
26
Venusaur
16
14

 

알고리즘 분류

• 자료 구조
• 해시를 사용한 집합과 맵

 

문제 출처

https://www.acmicpc.net/problem/1620

1620번: 나는야 포켓몬 마스터 이다솜

 

---

 

문제 해결 방법

• 처음에는 다음과 같이 unordered_map 1개로 문제를 해결하려고 하였으나, 시간 초과 오류로 문제를 풀지 못하였다.
  
  • 키(Key)를 통해서 값(Value)을 찾는 과정은 빠르게 할 수 있으나, 값(Value)을 통해 키(Key)를 찾는 과정은 for 문을 한 번 더 써야해서 시간 초과 오류가 발생한다.

#include <iostream>
#include <unordered_map>
using namespace std;

int N, M;
string pokemon, info;
unordered_map<int, string> pokemonList;

int main() {
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);
    cout.tie(NULL);

    cin >> N >> M;

    for (int num = 1; num <= N; num++) {
        cin >> pokemon;
        pokemonList.insert( { num, pokemon } );
    }

    for (int i = 0; i < M; i++) {
        cin >> info;

        if (isdigit(info[0])) {    // isdigit()은 인자가 숫자라면 0이 아닌 값을, 숫자가 아니면 0을 반환
            int key = stoi(info);
            auto search = pokemonList.find(key);
            if (search != pokemonList.end()) {
                cout << search->second << '\n';
            }
        }
        else {
            for (auto i : pokemonList) {
                string value = info;
                if (i.second == value) {
                    cout << i.first << '\n';
                }
            }
        }
    }

    return 0;
}

 

• 이 문제는 막상 보면 unordered_map으로 풀어야할 것 같지만, map으로도 충분히 풀 수 있는 문제이다.
  • unordered_map의 경우, 삽입/삭제/탐색에 대해서 보통 $O(1)$ 의 시간 복잡도를 가지지만, 가장 최악의 경우 $O(N)$ 의 시간 복잡도를 가지며, map은 $O(\log n)$ 의 시간 복잡도를 가진다. 
  • 따라서 unordered_map을 사용하는 것 보다는, map을 사용하는 것이 시간적인 면에서 더 유리하다.
• 하지만, unordered_map에서 map으로 바꿔서 제출 했어도 시간 초과 오류가 떴다.
• 그리고 다음과 같이 여러 가지 방법으로 문제를 해결하려고 하였으나 계속 시간 초과 오류가 떴다.

시도해본 방법 1

for (int i = 0; i < M; i++) {
    cin >> info;

    string key;
    string value;

    if (isdigit(info[0])) {    // isdigit()은 인자가 숫자라면 0이 아닌 값을, 숫자가 아니면 0을 반환
        key = info;
    }
    else {    
        value = info;
    }

    for (auto [k, v] : pokemonList) {
        if (k == key) {
            cout << v << '\n';
            break;
        }
        if (v == value) {
            cout << k << '\n';
            break;
        }
    }
}

 

시도해본 방법 2

for (int i = 0; i < M; i++) {
    cin >> info;

    if (isdigit(info[0])) {  // isdigit()은 인자가 숫자라면 0이 아닌 값을, 숫자가 아니면 0을 반환
        cout << pokemonList.at(info) << '\n';    // 값 찾기
    }
    else {
        for (auto i : pokemonList) {
            if (i.second == info) {
                cout << i.first << '\n';    // 키 찾기
                break;
            }
        }
    }
}

 

• map 객체를 1개만 생성해서 이 문제를 해결하는 것이 불가능 하다고 생각하여, 약간 트릭(?)을 써서 문제를 해결하기로 했다.
• 키(Key)의 자료형이 다른 map 객체를 2개 생성해서, 입력 받은 값(info)의 종류(자연수 or 문자열)에 따라 다른 map 객체를 참조하도록 했다.
  • map<int, string> pokemonList1;    // 포켓몬 번호, 포켓몬 이름
  • map<string, int> pokemonList2;    // 포켓몬 이름, 포켓몬 번호
  • 입력 받은 값(info)의 종류를 파악하기 위해 isdigit() 함수를 사용하였다.
    • isdigit() 함수는 인자로 들어온 문자가 숫자이면 0이 아닌 값을 반환하고, 숫자가 아니면 0을 반환한다.
  • 입력 받은 값이 자연수(정수)이면 pokemonList1 객체에서, 입력 받은 값이 문자열이면 pokemonList2 객체에서 값(Value)을 찾아 출력시키도록 하였다.

for (int i = 0; i < M; i++) {
    cin >> info;

    if (isdigit(info[0])) {
        int key = stoi(info);
        auto result1 = pokemonList1.find(key);
        if (result1 != pokemonList1.end()) {
            cout << result1->second << '\n';    // 포켓몬 이름 출력
        }
    }
    else {
        auto result2 = pokemonList2.find(info);
        if (result2 != pokemonList2.end()) {
            cout << result2->second << '\n';    // 포켓몬 번호 출력
        }
    }
}

 

• 이렇게 맵(map)을 사용할 때,  키(Key)를 통해 값(Value)을 찾거나 값(Value)을 통해 키(Key)를 찾는 것을 모두 해야 할 경우, 2개의 맵을 사용해서 간단하게 문제를 해결할 수 있다는 것을 배울 수 있었다.

 

코드

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

int N, M;
string pokemon, info;
map<int, string> pokemonList1;
map<string, int> pokemonList2;

int main() {
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);
    cout.tie(NULL);

    cin >> N >> M;

    for (int num = 1; num <= N; num++) {
        cin >> pokemon;
        pokemonList1.insert({ num, pokemon });    // (포켓몬 번호, 포켓몬 이름)의 맵 생성 
        pokemonList2.insert({ pokemon, num });    // (포켓몬 이름, 포켓몬 번호)의 맵 생성
    }

    for (int i = 0; i < M; i++) {
        cin >> info;
        
        if (isdigit(info[0])) {
            int key = stoi(info);
            auto result1 = pokemonList1.find(key);
            if (result1 != pokemonList1.end()) {
                cout << result1->second << '\n';    // 포켓몬 이름 출력
            }
        }
        else {
            auto result2 = pokemonList2.find(info);
            if (result2 != pokemonList2.end()) {
                cout << result2->second << '\n';    // 포켓몬 번호 출력
            }
        }
    }

    return 0;
}

 

채점 결과

 

참고

• [단계별로 풀어보기] > [집합과 맵]
• 실버IV

 

맵(Map)에서 키(Key)로 값(Value)을 찾는 방법

map<int, string> m {
    { 1, "Kim" },
    { 2, "Park" },
    { 3, "Choi" }
};

 

방법 1

int key = 1;
cout << map[key] << endl;    // Kim 출력

 

방법 2

int key = 2;
auto result = m.find(key);
if (result != m.end()) {    // 찾을 경우
    cout << result->second << endl;    // Park 출력
}

 

방법 3

int key = 3;
for (auto i : m) {
    if (i.first == key) {
        cout << i.second << endl;    // Choi 출력
    }
}

 

방법 4

int key = 1;
for (auto [k, v] : m) {    // C++17 부터 사용 가능 (구조적 바인딩)
    if (k == key) {
        cout << v << endl;    // Kim 출력
    }
}

 

맵(Map)에서 값(Value)으로 키(Key)를 찾는 방법

map<int, string> m {
    { 1, "Kim" },
    { 2, "Park" },
    { 3, "Choi" }
};

 

방법 1

string value = "Choi";
for (auto i : m) {
    if (i.second == value) {
        cout << i.first << endl;    // 3 출력
    }
}

 

방법 2

string value = "Kim";
for (auto [k, v] : m) {    // C++17 부터 사용 가능 (구조적 바인딩)
    if (v == value) {
        cout << k << endl;    // 1 출력
    }
}

 

isdigit() 함수

• 인자로 전달된 문자가 0 ~ 9 사이의 숫자라면 0이 아닌 값(true)을, 숫자가 아니라면 0(false)를 반환한다.
  • 숫자 0부터 9까지의 아스키 코드 값은 48 ~ 57이다.
  • 인자로 전달된 문자가 48 ~ 57 사이의 숫자가 아니면 0을 반환한다.

 

형태

int isdigit(int c);

 

사용 예

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << isdigit('1') << endl;
    cout << isdigit('a') << endl;
    cout << isdigit(30) << endl;
    cout << isdigit(9) << endl;
    cout << isdigit(48) << endl;    // 0, 0에서 9까지 아스키 코드 값 : 48 ~ 57
    cout << isdigit(57) << endl;    // 9, 0에서 9까지 아스키 코드 값 : 48 ~ 57
    
    return 0;
}

1
0
0
0
1
1