C언어 복습하기 3회차 - 서식 입출력

이 글은 C programming : a modern approach를 바탕으로 공부한 내용을 정리한 것입니다.

오늘 공부할 내용은 서식 입출력에 관한 내용이다. printf 와 scanf에 관한 내용을 다룰 것이다. 이번 챕터에서는 해당 함수들의 간단한 부분만 공부하고 나중에 다시 입출력에 관한 내용을 다룰 예정이다.

목차

3. 서식입출력
   3.1 printf
   3.2 scanf
   Q & A

3.1 printf

printf 함수는 서식 문자열_format string_이라고 불리는 문자열을 문자열의 특정 부분에 추가된 값과 함께 출력하는 기능을 수행한다.

printf(string, expr1, expr2, ...);

printf가 호출되려면 서식 문자열과 출력을 할 때 삽입되어야하는 값을 공급해주어야 한다.
출력되는 값들은 상수일 수도, 변수일 수도, 혹은 매우 복잡한 표현식일 수도 있다. 서식 문자열은 일반 문자열과 %로 시작되는 변환 규격_conversion specification_을 둘 다 포함할 수 있다. 변환 규격은 출력할 때 채워져야 하는 값을 대신하는 기호나 텍스트의 일부이다.

예시

int i = 10;
int j = 20
float x = 43.2892f;
float y = 5527.0f;

printf("i = %d, j = %d, x = %f, y = %f\n", i, j, x, y);

// 출력
// i = 10, j = 20, x = 43.289200, y = 5527.000000

주의할 점

C 컴파일러들은 서식 문자열에서의 변환 규격의 개수와 출력되는 것들의 개수가 같은지를 반드시 확인하지 않는다.
printf(%d %d\n", i);i`의 값은 제대로 출력하고 아무런 의미없는 정수값을 출력할 것이다.
변환 규격의 개수보다 출력할 값의 개수가 더 많은 경우에는 변환 규격 개수만큼만 출력이 일어난다.

2.2 프로그램의 일반적 구조

Q & A

GCC의 약자는 뭔가요?

GNU C Compiler의 약자였는데 현재는 GNU Compiler Collection의 약자로 바뀌었다. GCC가 C 외에도 Ada, C, C++, Fortran, Java, Objective-C 같은 언어를 컴파일 하기 때문에

컴파일러는 주석을 어떻게 인식하나요?

a/**/b = 0;
예전에는 ab = 0;으로 해석했지만 현재에는 a b = 0으로 해석한다. 컴파일러는 주석을 공백으로 인식한다.

부동소수점 상수 끝에 f를 붙이는 이유

소수점을 포함하지만 f가 붙지 않은 상수는 double 형이 될 수 있습니다. double은 float 보다 2배 정밀도를 갖는 type으로 float이 저장할 수 없는 수가 할당되려고 할 수도 있기 때문

[백준][파이썬] 2210번 - 숫자판 점프

문제 번호 : 2210
문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/2210

Code

import sys


def recursive(x, y, count):
    if count == 5:
        number.append(numbers[x][y])
        answer_set.add(tuple(number))
    else:
        number.append(numbers[x][y])
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            if -1 < nx < 5 and -1 < ny < 5:
                recursive(nx, ny, count + 1)
    number.pop()

numbers = [sys.stdin.readline().split() for _ in range(5)]

dx = [1, -1, 0, 0]
dy = [0, 0, 1, -1]

answer_set = set()
number = []
for r in range(5):
    for c in range(5):
        recursive(r, c, 0)

print(len(answer_set))

Idea

1. 각각의 시작점에서 가능한 방향으로 모두 방문하며 list에 숫자를 추가
2. 숫자 리스트를 집합 자료형에 입력함으로써 중복을 제거
3. 재귀함수가 호출 되고나서 입력받은 리스트와 같은 새로운 리스트를 만들지 않고 기존의 리스트를 append와 pop을 사용해서 스택으로 사용

집합의 요소로는 리스트가 들어갈 수 없다. 그래서 집합에 add를 할 때 리스트를 tuple이나 str로 변환하여 입력해주어야 했다. 집합은 직접 수정이 불가능한 자료형인데 리스트는 주소에 의한 수정이 가능해져서가 아닐까 추측해본다.

[백준][파이썬] 15686번 치킨 배달

문제 번호 : 15686
문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/15686

Code

import sys
from itertools import combinations

## 입력
n, m = map(int, input().split())
city = [list(map(int, sys.stdin.readline().split())) for _ in range(n)]

distance = []   # 집 별로 치킨 집과의 거리 저장
chickens = []   # 치킨 집의 위치와 치킨 집의 번호 저장
houses = []     # 집의 위치 저장
n_chicken = 0
for i in range(n):
    for j in range(n):
        if city[i][j] == 1:
            houses.append([i, j])
        elif city[i][j] == 2:
            chickens.append([i, j, n_chicken])
            n_chicken += 1

for i in range(len(chickens)):
    distance.append([])
    for house in houses:
        distance[i].append(abs(chickens[i][0] - house[0]) + abs(chickens[i][1] - house[1]))

cases = combinations(chickens, m)

answer = 1e9

for case in cases:
    d = []
    for i in range(m):
        d.append(distance[case[i][2]])

    d = list(map(min, zip(*d)))
    answer = min(sum(d), answer)

print(answer)

Idea

1. N x N 크기의 배열을 모두 탐색하면서 집의 위치와 치킨 집의 위치를 모두 저장
2. 치킨 집의 위치를 저장할 때에는 치킨 집의 number를 차례로 부여
3. 집마다 각 치킨집과의 거리를 저장
4. 치킨 집의 갯수에서 M개의 조합을 생성
5. M개의 조합을 모두 탐색하며 치킨 거리가 최소인 답을 구함

이번 문제에서 zip 함수와 map 함수, 그리고 * 을 사용해서 각 거리들 중 최단 거리를 구했다.
d = list(map(min, zip(*d))) 를 해석해보겠다.
iterable앞에 *을 붙이게 되면 iterable형의 요소들을 모두 반환한다.
예시를 들자면 다음과 같다.

def print_all(a, b, c):
    print(a)
    print(b)
    print(c)

li = [1, 2, 3]
print_all(*li)

### 실행결과
# 1
# 2
# 3

코드에서 d 는 2차원 리스트이므로 여러 개의 1차원 리스트들을 반환한다.
zip함수는 여러개의 iterable이 입력으로 들어오면 index가 같은 요소들끼리 튜플로 합쳐서 반환한다. d의 각 1차원 리스트들은 각 집에서 치킨집들까지의 거리이고 zip함수를 사용하고 나면 각 치킨 집마다의 집들까지의 거리가 된다.
여기에 map함수로 각 리스트별로 min함수를 사용해서 리스트로 반환한다.
처음에 2차원 배열을 모두 돌면서 각 치킨집 별로 최소 거리를 구하는 방법을 사용했고 시간이 400ms가 나왔다. 그런 과정을 저 한 줄의 코드로 변환해서 확인한 결과 112ms로 시간이 많이 줄어들었다.

[백준][파이썬]

문제 번호 : 17088
문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/17088

Code

# 등차 수열이려면 첫 번째 차와 두 번째 차가 같은 경우여야 함

n = int(input())
a = list(map(int, input().split()))

if n < 3:  # 숫자가 하나 또는 2개면 무조건 등차수열
    print(0)
else:
    diff = []   # 수열에서 한 칸당 차이를 저장
    for i in range(n - 1):
        diff.append(a[i] - a[i + 1])
    if len(set(diff)) == 0: # 차이가 모두 같으면 집합으로 했을 때 값이 하나밖에 없다.
        print(0)
        exit(0)

    op = (-1, 0, 1)     # 연산의 종류
    cases = []
    answer = n + 1      # 최소값을 찾을 거고 값은 연산횟수는 n을 넘어갈 수 없다.
    for i in op:
        for j in op:
            for k in op:
                count = abs(i) + abs(j) + abs(k)
                d1, d2 = diff[0] + i - j, diff[1] + j - k
                if d1 == d2:    # 0번와 1번, 1번와 2번의 차가 같은 경우 cases에 저장
                    cases.append((a[0] + i, d1, count))

    for case in cases:      # 저장된 케이스들만 생각
        start = case[0]
        sub = case[1]
        cnt = case[2]
        if n == 3:          # A3까지 모두 연산을 해봤기 때문에 길이가 3인 경우 답은 cnt일 확률이 높다.
                            # 아닌경우도 있을 듯
            answer = min(answer, cnt)
        for idx in range(3, n):
            tmp = a[idx] - (start - (sub * idx))    # idx 번째의 값이 예상 값보다 1 이상 차이나면
            if abs(tmp) > 1:                        # +-1 연산만으로 등차수열을 만들 수 없다.
                break
            elif abs(tmp) == 1:                     # 값이 1밖에 차이 안나면 +든 -든 연산을 해야된다.
                cnt += 1                            # 뭘할지 정할 필요는 없고 횟수만 세면 된다.
            if idx == n - 1:
                answer = min(answer, cnt)

    print(answer if answer <= n else -1)            # answer가 n+1이면 -1을 출력, 아니면 answer를 출력

Idea

1. 입력된 수가 2개 이하이면 항상 등차수열이 된다. 그런 경우 연산을 0번 진행하기 때문에 print(0)를 하고 프로그램을 종료한다.
2. 입력된 수가 3개 이상인 경우를 생각해보면 A1, A2, A3 에 각각 연산을 한 후 A1 - A2 과 A2-A3가 같아지는 경우들만 cases에 추가해준다. 이 때 연산 횟수는 -1, 1 은 각 한 번씩, 0은 연산을 하지 않은 것으로 생각하기 위해서 절대값을 취해줬다.
3. cases에 추가된 경우들에서 4번 째 수부터 첫 번째 수와 차를 이용해서 구한 예상값과 차이가 1보다 크면 등차수열이 만들어질 수 없다.
4. 예상값과 차이가 1이면 연산횟수를 1 더해주고 0이면 그냥 넘어간다. 마지막 수까지 예상값과 차이가 1 이하이면 answer에 cnt의 최소값을 넣어준다.
5. 처음에 answer = n + 1 로 정의했기 때문에 등차수열을 만들 수 있는 case가 존재하지 않으면 answer > n 이기 때문에 -1을 출력하도록 한다.

[백준][파이썬] 15683번 감시

문제 번호 : 15683
문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/15683

Code

import sys


def watch(watched_set, index):              # index : count, cctv 개수 만큼 탐색
    if index == len(cctvs):
        result.append(len(watched_set))
        return
    else:
        for cctv in cctvs[index]:           # cctv[index] 에는 한 cctv의 경우의 수가 모두 저장
            new_s = set(watched_set)
            view(cctv, new_s)               # 각도에 따라서 cctv로 볼 수 있는 위치를 집합에 저장
            watch(new_s, index + 1)


def view(cc, viewd):
    x, y, cctv_type, angle = cc
    d = []
    for idx in range(4):
        d = direction[cctv_type][(idx + angle) % 4] # cctv type과 angle이 정해졌을 때 방향
        if d == 1:
            nx, ny = x + dx[idx], y + dy[idx]
            while -1 < nx < h and -1 < ny < w and office[nx][ny] != 6:
                if office[nx][ny] == 0:     # cctv 있는 위치는 저장 안하도록
                    viewd.add((nx, ny))
                nx = nx + dx[idx]
                ny = ny + dy[idx]


h, w = map(int, input().split())
office = [list(map(int, sys.stdin.readline().split())) for _ in range(h)]

angles = [4, 2, 4, 4, 1]        # type별로 가능한 각도 수
dx = [1, 0, -1, 0]
dy = [0, 1, 0, -1]
direction = [[0, 0, 0, 1], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 1, 1, 1,], [1, 1, 1, 1]] # 각도 별로 shift할 리스트

cctvs = []
answer = 0
result = []

for i in range(h):
    for j in range(w):
        if 0< office[i][j] <6:  # cctvs 에 하나의 cctv에서 가능한 각도를 하나의 리스트에 모두 저장
            cctvs.append([[i, j, office[i][j] - 1, angle] for angle in range(angles[office[i][j] - 1])])
        if office[i][j] == 0:   # 0의 개수 세기기
            answer+= 1
watched = set([])

watch(watched, 0)
answer = answer - max(result)   # 0의 개수에서 cctv로 본 위치의 수 빼서 답 구하기
print(answer)

Idea

1. cctv 종류 별로 가능한 각도 수가 다르다.
2. 처음에는 cctv로 본 곳을 #으로 표시했는데 시간이 많이 걸렸다.
3. 입력받은 이차원 리스트를 수정하지 않고 cctv가 본 위치를 저장하는 집합을 만들었다.
4. cctv가 본 위치가 가장 많은 상황에서 0의 개수에서 집합의 길이를 빼면 사각지대를 구할 수 있다.