Zigzag Conversion 문제 해결과 경험 공유

지그재그 변환 문제는 LeetCode에서 자주 접할 수 있는 흥미로운 문제 중 하나입니다. 이 문제는 주어진 문자열을 지그재그 패턴으로 변환한 후, 행 단위로 문자를 읽어 최종 문자열을 생성하는 과정을 다룹니다.

이 글에서는 이 문제를 해결하는 과정에서의 경험을 공유하고, 필요한 알고리즘 및 효율성을 고려한 접근 방법에 대해 자세히 설명하겠습니다.

문제 이해하기

지그재그 변환 문제는 주어진 문자열을 특정 행 수에 따라 지그재그 형태로 배열한 후, 이를 다시 행 단위로 읽어 새로운 문자열을 만드는 과정입니다. 예를 들어, 문자열 “PAYPALISHIRING”을 3개의 행으로 지그재그 형태로 배열하면 다음과 같은 패턴이 생성됩니다.

P A H N A P L S I I G Y I R

이렇게 배열된 문자를 행 단위로 읽으면 “PAHNAPLSIIGYIR”이라는 결과를 얻게 됩니다. 이 문제를 풀기 위해서는 지그재그 패턴을 알아보고, 각 문자가 어떤 위치에 들어가야 하는지를 파악하는 것이 필요합니다.

문자열	행 수	지그재그 패턴	결과 문자열
“PAYPALISHIRING”	3	P A H N A P L S I I G Y I R	PAHNAPLSIIGYIR
“PAYPALISHIRING”	4	P I N A L S I G Y H R	PINALSIGYAHRPI
“A”	1	A	A

이 표를 통해 각 문자열과 행 수에 따른 지그재그 패턴을 시각적으로 이해할 수 있습니다.

알고리즘 설계

이 문제를 해결하기 위해서는 먼저 지그재그 패턴을 생성할 수 있는 알고리즘을 설계해야 합니다. 기본적으로 다음과 같은 단계로 진행할 수 있습니다.

행 수 및 문자열 길이 확인: 주어진 문자열의 길이와 행 수를 확인합니다. 만약 행 수가 1이거나 문자열의 길이가 행 수보다 짧은 경우, 원본 문자열을 그대로 반환합니다.
패턴 생성: 문자열을 행 수에 따라 지그재그 형태로 배치합니다. 이때, 각 행에 문자를 추가하는 방식으로 진행합니다. 이 과정에서 행의 인덱스를 관리하기 위한 변수와 방향 전환을 위한 변수를 설정해야 합니다.
결과 문자열 생성: 모든 문자를 지그재그 패턴에 맞게 배치한 후, 각 행의 문자열을 합쳐 결과 문자열을 생성합니다.

이 과정을 통해 지그재그 패턴을 효과적으로 생성할 수 있습니다. 아래는 이 알고리즘의 흐름을 나타낸 표입니다.

단계	설명
1	문자열 길이 및 행 수 확인
2	지그재그 패턴 생성
3	각 행의 문자열을 합쳐 최종 결과 생성

이 알고리즘은 각 문자를 한 번씩만 순회하므로 시간 복잡도는 O(n)입니다. 하지만, 행 수가 많아질 경우 메모리 사용량이 증가할 수 있으므로, 메모리 최적화도 생각해야 합니다.

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코드 구현

이제 위에서 설명한 알고리즘을 바탕으로 실제 코드 구현을 진행해 보겠습니다. Python 언어를 사용하여 간단한 코드를 작성해 보겠습니다.

“`python
def convert(s: str, numRows: int) -> str:
if numRows == 1 or numRows >= len(s):
return s

rows = [''] * min(numRows, len(s))
current_row = 0
going_down = False

for char in s:
    rows[current_row] += char
    if current_row == 0:
        going_down = True
    elif current_row == numRows - 1:
        going_down = False
    current_row += 1 if going_down else -1

return ''.join(rows)

“`

위의 코드는 주어진 문자열을 지그재그 패턴으로 변환하는 과정을 잘 보여줍니다. 각 행을 리스트로 관리하여, 최종적으로 이를 문자열로 합치는 방식으로 구현하였습니다.

이 코드는 간단하고 이해하기 쉬우며, 시간 복잡도와 공간 복잡도 모두 효율적입니다.

문제 해결의 경험

이 문제를 해결하는 과정에서 느낀 점은 알고리즘의 효율성을 고려하는 것이 얼마나 중요한지에 대한 것입니다. 처음에는 단순히 각 문자를 행에 추가하는 방식으로 접근했지만, 반복문이 많아지면서 성능 저하를 경험하게 되었습니다.

이로 인해 알고리즘의 복잡도를 낮추기 위한 다양한 방법을 고민하게 되었고, 결국 효율적인 방법을 찾아내게 되었습니다. 또한, 이 문제를 통해 규칙을 찾아내는 능력의 중요성을 다시금 깨닫게 되었습니다.

문제를 단순히 구현하는 것에 그치지 않고, 그 안에 숨겨진 패턴을 이해함으로써 더 나은 해결책을 찾을 수 있었습니다. 이 같은 경험은 앞으로 다른 알고리즘 문제를 접근하는 데에도 큰 도움이 될 것입니다.

경험 요약	내용
알고리즘 선택	효율적인 방법으로 문제를 해결하기 위해 고민함
규칙 발견	문제의 패턴을 이해함으로써 성능 개선
코드 구현	간단하고 이해하기 쉬운 코드 작성