알고리즘공부 어떻게 하는가

개발자 직군 취업을 위해 준비를 하다 보면 알고리즘을 빼놓고 이야기하기 어렵습니다. 요즘 대부분의 회사에서 알고리즘 테스트를 통해 채용을 진행하고 있으며, 심지어 서류 심사 보다도 우선 알고리즘을 어떤 성적으로 통과하느냐를 먼저 보는 경우도 종종 있으니까요. 심지어 경력직 채용인 경우에도 알고리즘을 꼭 보는 경우도 있고 말입니다.

 

그래서 비전공자인 제가 현재 알고리즘공부를 어떻게 하고 있는지, 정리해보려 합니다. 더 좋은 방법이 있다면 언제든지 댓글로 알려 주시면 감사하겠습니다.

 

알고리즘이란?

일단 많은 기업에서 요구하는 알고리즘이란 대체 어떤 것일까요. 네이버 지식백과에서 알고리즘 정의를 찾아보면 다음과 같습니다.

알고리즘(algorithm)은 주어진 문제를 논리적으로 해결하기 위해 필요한 절차, 방법, 명령어들을 모아놓은 것입니다. 넓게는 사람 손으로 해결하는 것, 컴퓨터로 해결하는 것, 수학적인 것, 비수학적인 것을 모두 포함한답니다. [네이버 지식백과] 알고리즘 [algorithm] (천재학습백과 초등 소프트웨어 용어사전)

위의 내용처럼 알고리즘이란 문제 해결을 위한 모음입니다. 일반적으로 기업에서 행하는 알고리즘 테스트는, 알고리즘(Algorithm) 문제가 주어지고, 해당 문제를 어떻게 해결할 수 있을지 풀어 제출하는 방식입니다.

 

알고리즘에 대한 예시를 들자면, 프로그래머스 사이트에 공개되어 있는 2021 KAKAO BLIND RECRUITMENT 의 '신규 아이디 추천' 이라는 문제를 한 번 확인해 봅시다.

문제 설명
카카오에 입사한 신입 개발자 네오는 "카카오계정개발팀"에 배치되어, 카카오 서비스에 가입하는 유저들의 아이디를 생성하는 업무를 담당하게 되었습니다. "네오"에게 주어진 첫 업무는 새로 가입하는 유저들이 카카오 아이디 규칙에 맞지 않는 아이디를 입력했을 때, 입력된 아이디와 유사하면서 규칙에 맞는 아이디를 추천해주는 프로그램을 개발하는 것입니다.
다음은 카카오 아이디의 규칙입니다.

아이디의 길이는 3자 이상 15자 이하여야 합니다.
아이디는 알파벳 소문자, 숫자, 빼기(-), 밑줄(_), 마침표(.) 문자만 사용할 수 있습니다.
단, 마침표(.)는 처음과 끝에 사용할 수 없으며 또한 연속으로 사용할 수 없습니다.
"네오"는 다음과 같이 7단계의 순차적인 처리 과정을 통해 신규 유저가 입력한 아이디가 카카오 아이디 규칙에 맞는 지 검사하고 규칙에 맞지 않은 경우 규칙에 맞는 새로운 아이디를 추천해 주려고 합니다.
신규 유저가 입력한 아이디가 new_id 라고 한다면,

1단계 new_id의 모든 대문자를 대응되는 소문자로 치환합니다.
2단계 new_id에서 알파벳 소문자, 숫자, 빼기(-), 밑줄(_), 마침표(.)를 제외한 모든 문자를 제거합니다.
3단계 new_id에서 마침표(.)가 2번 이상 연속된 부분을 하나의 마침표(.)로 치환합니다.
4단계 new_id에서 마침표(.)가 처음이나 끝에 위치한다면 제거합니다.
5단계 new_id가 빈 문자열이라면, new_id에 "a"를 대입합니다.
6단계 new_id의 길이가 16자 이상이면, new_id의 첫 15개의 문자를 제외한 나머지 문자들을 모두 제거합니다.
     만약 제거 후 마침표(.)가 new_id의 끝에 위치한다면 끝에 위치한 마침표(.) 문자를 제거합니다.
7단계 new_id의 길이가 2자 이하라면, new_id의 마지막 문자를 new_id의 길이가 3이 될 때까지 반복해서 끝에 붙입니다.
예를 들어, new_id 값이 "...!@BaT#*..y.abcdefghijklm" 라면, 위 7단계를 거치고 나면 new_id는 아래와 같이 변경됩니다.

1단계 대문자 'B'와 'T'가 소문자 'b'와 't'로 바뀌었습니다.
"...!@BaT#*..y.abcdefghijklm" → "...!@bat#*..y.abcdefghijklm"

2단계 '!', '@', '#', '*' 문자가 제거되었습니다.
"...!@bat#*..y.abcdefghijklm" → "...bat..y.abcdefghijklm"

3단계 '...'와 '..' 가 '.'로 바뀌었습니다.
"...bat..y.abcdefghijklm" → ".bat.y.abcdefghijklm"

4단계 아이디의 처음에 위치한 '.'가 제거되었습니다.
".bat.y.abcdefghijklm" → "bat.y.abcdefghijklm"

5단계 아이디가 빈 문자열이 아니므로 변화가 없습니다.
"bat.y.abcdefghijklm" → "bat.y.abcdefghijklm"

6단계 아이디의 길이가 16자 이상이므로, 처음 15자를 제외한 나머지 문자들이 제거되었습니다.
"bat.y.abcdefghijklm" → "bat.y.abcdefghi"

7단계 아이디의 길이가 2자 이하가 아니므로 변화가 없습니다.
"bat.y.abcdefghi" → "bat.y.abcdefghi"

따라서 신규 유저가 입력한 new_id가 "...!@BaT#*..y.abcdefghijklm"일 때, 네오의 프로그램이 추천하는 새로운 아이디는 "bat.y.abcdefghi" 입니다.

[문제]
신규 유저가 입력한 아이디를 나타내는 new_id가 매개변수로 주어질 때, "네오"가 설계한 7단계의 처리 과정을 거친 후의 추천 아이디를 return 하도록 solution 함수를 완성해 주세요.

[제한사항]
new_id는 길이 1 이상 1,000 이하인 문자열입니다.
new_id는 알파벳 대문자, 알파벳 소문자, 숫자, 특수문자로 구성되어 있습니다.
new_id에 나타날 수 있는 특수문자는 -_.~!@#$%^&*()=+[{]}:?,<>/ 로 한정됩니다.

[입출력 예]
no	new_id	result
예1	"...!@BaT#*..y.abcdefghijklm"	"bat.y.abcdefghi"
예2	"z-+.^."	"z--"
예3	"=.="	"aaa"
예4	"123_.def"	"123_.def"
예5	"abcdefghijklmn.p"	"abcdefghijklmn"
입출력 예에 대한 설명
입출력 예 #1
문제의 예시와 같습니다.

입출력 예 #2
7단계를 거치는 동안 new_id가 변화하는 과정은 아래와 같습니다.

1단계 변화 없습니다.
2단계 "z-+.^." → "z-.."
3단계 "z-.." → "z-."
4단계 "z-." → "z-"
5단계 변화 없습니다.
6단계 변화 없습니다.
7단계 "z-" → "z--"

입출력 예 #3
7단계를 거치는 동안 new_id가 변화하는 과정은 아래와 같습니다.

1단계 변화 없습니다.
2단계 "=.=" → "."
3단계 변화 없습니다.
4단계 "." → "" (new_id가 빈 문자열이 되었습니다.)
5단계 "" → "a"
6단계 변화 없습니다.
7단계 "a" → "aaa"

입출력 예 #4
1단계에서 7단계까지 거치는 동안 new_id("123_.def")는 변하지 않습니다. 즉, new_id가 처음부터 카카오의 아이디 규칙에 맞습니다.

입출력 예 #5
1단계 변화 없습니다.
2단계 변화 없습니다.
3단계 변화 없습니다.
4단계 변화 없습니다.
5단계 변화 없습니다.
6단계 "abcdefghijklmn.p" → "abcdefghijklmn." → "abcdefghijklmn"
7단계 변화 없습니다.

이 경우 ID를 생성할 때 카카오 아이디 생성 규칙에 맞는지 어떻게 테스트를 할 것인가? 라는 것이 핵심 문제이고, 각 단계별로 조건에 맞추어 어떻게 아이디가 올바른지 확인하는 방법을 생각하여 풀이를 제출해야 합니다.

 

저는 JAVA 가 메인 언어이기 때문에 해당 언어로 아래와 같이 풀었습니다.

class Solution {
    public String solution(String new_id) {
        String answer = "";
        
        //1단계
        new_id=new_id.toLowerCase();
        System.out.println(new_id);
        
        //2단계
        new_id=new_id.replaceAll("[^a-z0-9._-]", "");
        System.out.println(new_id);

        //3단계
        new_id=new_id.replaceAll("[.]{2,}", ".");
        System.out.println(new_id);

        //4단계
        new_id=new_id.replaceAll("^[.]|[.]$", "");
        System.out.println(new_id);

        //5단계
        if(new_id.isEmpty()) new_id="a";
        System.out.println(new_id);

        //6단계
        if(new_id.length() >= 16) {
            new_id=new_id.substring(0,15);
            new_id=new_id.replaceAll("[.]$", "");
        }
        System.out.println(new_id);

        //7단계
        while(new_id.length() < 3) {
            new_id+=new_id.substring(new_id.length()-1);
        }
        
        answer = new_id;
        return answer;
    }
}

 

이렇게 원하는 값을 도출해 내는 것이 알고리즘입니다.

 

알고리즘 공부 방법

저는 비전공자이기도 해서 알고리즘을 대체 어떻게 공부해야 하는지 처음에 많이 헤멨습니다. 알고리즘이 중요한 것은 알겠지만, 어떻게 공부를 해나가야 할지 도무지 감이 잡히지 않아 열심히 검색하고 찾아보고 했던 기억이 납니다. 지금도 알고리즘 공부를 위해 열심히 노력을... 하려고 하는 중이긴 한데 꾸준히가 잘 안 되네요.

 

아무튼, 이것저것 찾아본 결과 알고리즘공부의 핵심은 아래와 같습니다.

 

1. 알고리즘 문제를 최대한 많이 풀어본다.

2. 문제를 보자마자 풀이 방법이 머리에 그려질 때까지 풀어본다.

 

마치 수학문제를 공부하듯이 최대한 많은 문제를 풀고 여러 방면으로 이론을 문제에 접목시키면서 푸는 것이 중요합니다.

 

알고리즘공부 사이트

그렇다면 알고리즘을 어떤 곳에서 찾아야 할지가 필요하죠. 외국 사이트도 꽤 있으나, 한국어로 된 사이트에서 푸는 것이 해석까지 겹치지 않기 때문에 개인적으로 편합니다. 알고리즘공부만해도 꽤나 에너지 소요인데, 그 외의 것까지 플러스 되면... 더 어렵기 때문이죠. 저는 알고리즘공부 사이트로 특히 아래 두 사이트를 추천합니다.

 

1. 백준

백준은 일단 문제수가 압도적입니다. 그리고 단계별, 분류별로도 볼 수 있어서 굉장히 유용하죠. 만약 내가 유독 약한 부분이 있다면, 해당 분류로 된 문제들만 쭉 풀 수도 있습니다. 다만 문제수에 비해서 퀄리티라던가 해설의 친절도는 좀 낮은 편입니다.

 

2. 프로그래머스

프로그래머스는 문제수는 백준에 비해 적은 편이지만, 깔끔한 UI와 그만큼 퀄리티가 좀 더 좋은 문제를 볼 수 있습니다. 한 번 정제된 느낌이랄까요. 문제별로 보더라도 난이도, 프로그래밍언어, 분류 등을 한 눈에 볼 수 있게 되어 있는 것도 편리합니다.

 

알고리즘공부 총정리

모든 공부에는 본인에게 잘 맞는 방법이 있기 마련이겠지만, 제 생각에 알고리즘공부에는 왕도가 없는 것 같습니다. 마치 수학공부처럼요. 물론 그 중에서도 천재적인 머리를 가지신 분들이 있지만 그분들을 논외로 하고요.

 

그래서 일단 많은 문제를 접하는 것이 중요한데, 개인적으로 프로그래머스를 우선적으로 풀면서 풀이 중 부족한 개념을 검색하여 정리하는 방식으로 내공을 쌓은 후에 다양한 문제를 백준에서 접하는 것이 어떨까 합니다.