문제
요세푸스 문제는 다음과 같다.
1번부터 N번까지 N명의 사람이 원을 이루면서 앉아있고, 양의 정수 K(≤ N)가 주어진다. 이제 순서대로 K번째 사람을 제거한다. 한 사람이 제거되면 남은 사람들로 이루어진 원을 따라 이 과정을 계속해 나간다. 이 과정은 N명의 사람이 모두 제거될 때까지 계속된다. 원에서 사람들이 제거되는 순서를 (N, K)-요세푸스 순열이라고 한다. 예를 들어 (7, 3)-요세푸스 순열은 <3, 6, 2, 7, 5, 1, 4>이다.
N과 K가 주어지면 (N, K)-요세푸스 순열을 구하는 프로그램을 작성하시오.
입력
첫째 줄에 N과 K가 빈 칸을 사이에 두고 순서대로 주어진다. (1 ≤ K ≤ N ≤ 1,000)
출력
예제와 같이 요세푸스 순열을 출력한다.
풀이
요세푸스 순열을 그대로 시뮬레이션하는 문제라서 큐가 잘 맞는다. 맨 앞 원소를 꺼내 뒤로 보내는 동작을 K - 1번 반복한 뒤, K번째 원소를 제거해 답에 넣으면 제거 순서가 그대로 만들어진다.
코드는 1부터 N까지를 큐에 넣어 두고 이 과정을 큐가 빌 때까지 반복한다. 핵심은 회전과 제거를 분리해서 보는 것이고, 출력 형식만 마지막까지 맞춰 주면 된다.
코드
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main() {
ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(NULL);
cout.tie(NULL);
queue<int> q;
int N;
cin >> N;
for (int i = 1; i < N + 1; i++)
q.push(i);
int K;
cin >> K;
int n = 1;
int l = 0;
int left[1000] = {};
while (!q.empty()) {
if (n % K == 0) {
left[l] = q.front();
l++;
}
else {
q.push(q.front());
}
q.pop();
n++;
}
int len = l - 1;
cout << "<";
for (int j = 0; j < len; j++) {
cout << left[j] << ", ";
}
cout << left[len] << ">" << '\n';
return 0;
}복잡도
- 시간 복잡도: 제거할 때마다 최대 번 회전하므로 이다.
- 공간 복잡도: 큐에 사람 번호를 저장하므로 이다.
마무리
원형으로 움직이는 제거 과정을 큐의 회전으로 바꾸면 구현이 단순해진다. K번째만 결과에 남기고 나머지는 뒤로 보내면 제거 순서가 그대로 만들어진다.
