코딩 테스트의 벽을 허무는 프로그래머스 레벨3 간단하게 해결하는 방법 가이

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코딩 테스트의 벽을 허무는 프로그래머스 레벨3 간단하게 해결하는 방법 가이드

목차

1. 프로그래머스 레벨3의 특징과 난이도 체감
2. 문제 해결을 위한 핵심 알고리즘 유형 파악
3. 시간 복잡도를 줄이는 효율적인 접근 방식
4. 복잡한 문제를 단순화하는 단계별 전략
5. 레벨3 통과를 위한 실전 구현 팁
6. 자주 실수하는 예외 케이스 및 디버깅 방법

프로그래머스 레벨3의 특징과 난이도 체감

• 레벨2와의 결정적 차이: 레벨2가 문법과 기본적인 자료구조 활용 능력을 본다면, 레벨3는 최적화된 알고리즘 설계 능력을 요구합니다.
• 문제의 복잡도: 단순한 구현보다는 여러 개념이 복합적으로 얽혀 있는 경우가 많으며, 입력 데이터의 크기가 급격히 커집니다.
• 시간 제한의 엄격함: 정확성 테스트뿐만 아니라 효율성 테스트가 본격적으로 포함되어 있어 이상의 시간 복잡도로는 해결이 불가능한 경우가 대다수입니다.
• 변별력의 핵심: 동적 계획법(DP), 그래프 이론, 고급 탐색 기법 등 특정 알고리즘을 정확히 알고 적용해야만 풀 수 있도록 설계되어 있습니다.

문제 해결을 위한 핵심 알고리즘 유형 파악

• 동적 계획법 (Dynamic Programming):
• 최소 비용, 최대 이익, 경로의 개수 산출 문제의 단골 메뉴입니다.
• 큰 문제를 작은 문제로 쪼개고, 중복 계산을 막기 위해 메모이제이션을 활용합니다.

• 그래프와 네트워크:
• 다익스트라(Dijkstra)를 이용한 최단 경로 탐색이 자주 출제됩니다.
• 네트워크 연결 상태를 확인하는 플로이드-워셜이나 유니온 파이프(Union-Find) 자료구조를 익혀야 합니다.

• 그리디 (Greedy):
• 현재 시점에서 가장 최선의 선택을 하는 방식입니다.
• 주로 정렬(Sorting)과 결합하여 최소/최대값을 찾아내는 문제에 적용됩니다.

• 힙 (Heap) 및 우선순위 큐:
• 데이터의 삽입과 삭제가 빈번하면서 동시에 정렬된 상태를 유지해야 할 때 필수적입니다.

• DFS/BFS 깊이 및 너비 우선 탐색:
• 모든 경우를 탐색해야 하거나 최단 거리를 구해야 할 때 사용합니다.
• 레벨3에서는 탐색의 범위를 줄이는 ‘가지치기’가 핵심입니다.

시간 복잡도를 줄이는 효율적인 접근 방식

• 제한 사항 확인:
• 입력값 의 크기가 이상이라면 이하의 알고리즘을 설계해야 합니다.
• 이 이하인 경우 $O(N^2)$까지 고려해볼 수 있습니다.

• 자료구조의 적재적소 활용:
• List의 contains 연산은 $O(N)$이지만, Set이나 Hash의 조회 연산은 $O(1)$입니다.
• 중복 체크나 존재 여부를 확인할 때는 반드시 Hash 구조를 활용합니다.

• 불필요한 계산 제거:
• 반복문 내부에서 동일한 연산이 수행되지 않도록 변수를 미리 계산하여 저장합니다.
• 조건문을 통해 탐색이 더 이상 의미 없는 구간은 즉시 중단(Break/Return)합니다.

복잡한 문제를 단순화하는 단계별 전략

• 문제 요약 및 모델링:
• 긴 지문에서 요구하는 ‘출력값’이 무엇인지 명확히 정의합니다.
• 주어진 상황을 수학적 모델이나 그래프 구조로 치환하여 생각합니다.

• 예제 직접 시뮬레이션:
• 제공된 입출력 예시를 손으로 직접 따라가며 규칙을 발견합니다.
• 이 과정에서 예외 상황(데이터가 1개일 때, 모두 동일할 때 등)을 미리 파악합니다.

• 수식화 및 점화식 도출:
• DP 문제의 경우 $f(n) = f(n-1) + f(n-2)$와 같은 관계식을 먼저 찾아냅니다.
• 규칙이 보이지 않는다면 작은 숫자부터 차례대로 대입하여 나열해 봅니다.

• 의사 코드(Pseudo Code) 작성:
• 실제 코딩 전 로직의 흐름을 한글이나 영어로 짧게 적어 봅니다.
• 전체적인 구조가 잡힌 상태에서 코딩을 시작해야 논리적 오류를 줄일 수 있습니다.

레벨3 통과를 위한 실전 구현 팁

• 정렬의 기준 설정:
• 대부분의 레벨3 문제는 정렬을 어떻게 하느냐에 따라 난이도가 급변합니다.
• 커스텀 정렬(Comparator) 기능을 숙달하여 다중 조건 정렬을 자유자재로 사용해야 합니다.

• 이분 탐색(Binary Search)의 활용:
• ‘최댓값의 최솟값’ 혹은 ‘최솟값의 최댓값’을 구하라는 문제는 이분 탐색(Parametric Search) 문제일 확률이 매우 높습니다.
• 답의 범위를 설정하고 역으로 조건을 만족하는지 확인하는 방식으로 접근합니다.

• 누적 합(Prefix Sum) 활용:
• 배열의 특정 구간 합을 반복적으로 구해야 할 때 사용합니다.
• 2차원 배열에서의 누적 합 계산법도 익혀두면 매우 유용합니다.

• 비트 마스킹(Bitmasking):
• 상태의 개수가 적고 방문 여부를 체크해야 할 때 메모리를 극도로 절약하며 속도를 높일 수 있습니다.

자주 실수하는 예외 케이스 및 디버깅 방법

• 정수 오버플로우 주의:
• 계산 과정에서 숫자가 커질 경우 int 대신 long 타입을 사용해야 합니다.
• 나머지 연산(Modulo)이 포함된 문제라면 연산 단계마다 나머지 처리를 해줍니다.

• 인덱스 범위 에러 (Index Out Of Bounds):
• 배열의 시작(0)과 끝() 처리를 꼼꼼하게 확인합니다.
• 특히 DP 테이블을 만들 때 +1 크기로 생성하여 인덱스 에러를 방지하는 것이 좋습니다.

• 시간 초과 발생 시 체크리스트:
• 재귀 함수를 사용했다면 재귀 깊이 제한을 확인하고 메모이제이션이 적용되었는지 봅니다.
• 데이터 읽기 속도가 느리다면 언어별 빠른 입출력 함수를 사용합니다.

• 극단적인 입력값 테스트:
• 입력이 0인 경우, 1인 경우, 혹은 허용되는 최대치인 경우를 별도로 테스트합니다.
• 모든 데이터가 동일한 값으로 들어올 때 무한 루프에 빠지지 않는지 점검합니다.

요약 및 결론

• 프로그래머스 레벨3는 단순 암기보다는 문제의 의도를 파악하고 적절한 알고리즘을 매칭하는 훈련이 필요합니다.
• 반복적인 연습을 통해 정형화된 패턴(DP 점화식, 그래프 탐색 템플릿 등)을 몸에 익히는 것이 중요합니다.
• 한 번에 해결하려 하기보다 문제를 잘게 쪼개어 부분 점수를 확보하는 전략으로 접근하십시오.
• 가장 효율적인 자료구조를 선택하는 안목을 기른다면 레벨3도 충분히 ‘간단하게’ 해결할 수 있는 영역이 될 것입니다.