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* 핵심

DFS에 DP를 결합한 문제

DFS로 목적지까지 도착하고 되돌아가면서 경우의 수를 추가해야 한다.

(1,1) -> (4,1) -> (4,5) -> (4,1) -> (1,1) -> (1,4) -> (4,4) -> (4,5) -> (4,4) -> (1,4) -> (1,5) -> (2,5) -> (2,4) -> (4,4) -> (4,5) -> (4,4) -> (1,4) -> (1,1)


* 문제

문제

여행을 떠난 세준이는 지도를 하나 구하였다. 이 지도는 아래 그림과 같이 직사각형 모양이며 여러 칸으로 나뉘어져 있다. 한 칸은 한 지점을 나타내는데 각 칸에는 그 지점의 높이가 쓰여 있으며, 각 지점 사이의 이동은 지도에서 상하좌우 이웃한 곳끼리만 가능하다.

현재 제일 왼쪽 위 칸이 나타내는 지점에 있는 세준이는 제일 오른쪽 아래 칸이 나타내는 지점으로 가려고 한다. 그런데 가능한 힘을 적게 들이고 싶어 항상 높이가 더 낮은 지점으로만 이동하여 목표 지점까지 가고자 한다. 위와 같은 지도에서는 다음과 같은 세 가지 경로가 가능하다.

지도가 주어질 때 이와 같이 제일 왼쪽 위 지점에서 출발하여 제일 오른쪽 아래 지점까지 항상 내리막길로만 이동하는 경로의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에는 지도의 세로의 크기 M과 가로의 크기 N이 빈칸을 사이에 두고 주어진다. 이어 다음 M개 줄에 걸쳐 한 줄에 N개씩 위에서부터 차례로 각 지점의 높이가 빈 칸을 사이에 두고 주어진다. M과 N은 각각 500이하의 자연수이고, 각 지점의 높이는 10000이하의 자연수이다.

출력

첫째 줄에 이동 가능한 경로의 수 H를 출력한다. 모든 입력에 대하여 H는 10억 이하의 음이 아닌 정수이다.


* 소스 코드

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import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    static int m, n;
    static int[][] map;
    static int[][] dp;
    static int[] dx = {001-1};
    static int[] dy = {1-100};
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stk = new StringTokenizer(br.readLine());
        m = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        n = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        map = new int[m][n];
        dp = new int[m][n];     // 각 지점에서 m,n까지 가는 경우의 수
 
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            Arrays.fill(dp[i], -1);
        }
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            stk = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(stk.nextToken());
            }
        }
        System.out.println(dfs(00));
    }
 
    public static int dfs(int x, int y) {
        if (x == m - 1 && y == n - 1return 1;     //재귀 탈출조건
        if (dp[x][y] != -1return dp[x][y];        //메모이제이션
        else {
            dp[x][y] = 0;
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = x + dx[i];
                int ny = y + dy[i];
                if (nx >= 0 && nx < m && ny >= 0 && ny < n && map[x][y] > map[nx][ny]) {
                    dp[x][y] += dfs(nx, ny);        //dp[x][y]에 경우의 수 추가
                }
            }
            return dp[x][y];
        }
    }
}
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* 핵심

4의 경우 3가지의 경우의 수를 더한 값이 된다.

  • 3을 만드는 경우의 수 + 1
  • 2를 만드는 경우의 수 + 2
  • 1을 만드는 경우의 수 + 3

이를 점화식으로 나타내면,

dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2] + dp[i-3]


* 문제

문제

정수 4를 1, 2, 3의 합으로 나타내는 방법은 총 7가지가 있다. 합을 나타낼 때는 수를 1개 이상 사용해야 한다.

  • 1+1+1+1
  • 1+1+2
  • 1+2+1
  • 2+1+1
  • 2+2
  • 1+3
  • 3+1

정수 n이 주어졌을 때, n을 1, 2, 3의 합으로 나타내는 방법의 수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 테스트 케이스의 개수 T가 주어진다. 각 테스트 케이스는 한 줄로 이루어져 있고, 정수 n이 주어진다. n은 양수이며 11보다 작다.

출력

각 테스트 케이스마다, n을 1, 2, 3의 합으로 나타내는 방법의 수를 출력한다.


* 소스 코드

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import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int n = Integer.parseInt(br.readLine());
        int[] dp = new int[12];
        Arrays.fill(dp, -1);
        dp[1= 1;
        dp[2= 2;
        dp[3= 4;
        while (n-- > 0) {
            int num = Integer.parseInt(br.readLine());
            for (int i = 4; i <= num; i++) {
                if (dp[i] != -1continue;      //메모이제이션 사용
                dp[i] = dp[i - 1+ dp[i - 2+ dp[i - 3];
            }
            System.out.println(dp[num]);
        }
    }
}
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* 핵심

Dynamic Programing 기법을 사용

Top-Down 방식 사용시에 메모이제이션 과정을 필수로 진행해야 한다.


* 문제

문제

fibonacci(3)을 호출하면 다음과 같은 일이 일어난다.

  • fibonacci(3)은 fibonacci(2)와 fibonacci(1) (첫 번째 호출)을 호출한다.
  • fibonacci(2)는 fibonacci(1) (두 번째 호출)과 fibonacci(0)을 호출한다.
  • 두 번째 호출한 fibonacci(1)은 1을 출력하고 1을 리턴한다.
  • fibonacci(0)은 0을 출력하고, 0을 리턴한다.
  • fibonacci(2)는 fibonacci(1)과 fibonacci(0)의 결과를 얻고, 1을 리턴한다.
  • 첫 번째 호출한 fibonacci(1)은 1을 출력하고, 1을 리턴한다.
  • fibonacci(3)은 fibonacci(2)와 fibonacci(1)의 결과를 얻고, 2를 리턴한다.

1은 2번 출력되고, 0은 1번 출력된다. N이 주어졌을 때, fibonacci(N)을 호출했을 때, 0과 1이 각각 몇 번 출력되는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 테스트 케이스의 개수 T가 주어진다.

각 테스트 케이스는 한 줄로 이루어져 있고, N이 주어진다. N은 40보다 작거나 같은 자연수 또는 0이다.

출력

각 테스트 케이스마다 0이 출력되는 횟수와 1이 출력되는 횟수를 공백으로 구분해서 출력한다.


* 소스 코드

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import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    public static int[][] dp;
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int n = Integer.parseInt(br.readLine());
        dp = new int[41][2];     //[x][0] : x에서 사용된 0의 개수, [x][1] : x에서 사용된 1의 개수
        for (int i = 0; i <= 40; i++) {
            Arrays.fill(dp[i], -1);
        }
        dp[0][0= 1;
        dp[0][1= 0;
        dp[1][0= 0;
        dp[1][1= 1;
 
        while (n-- > 0) {
            int num = Integer.parseInt(br.readLine());
            //Top-Down 방식
            fibo(num);
 
            //Buttom-Up 방식
            for (int i = 2; i <= num; i++) {
                dp[i][0= dp[i - 1][0+ dp[i - 2][0];
                dp[i][1= dp[i - 1][1+ dp[i - 2][1];
            }
            System.out.println(dp[num][0+ " " + dp[num][1]);
        }
    }
 
    public static int[] fibo(int n) {
        if (n <= 1return dp[n];
        else {
            if (dp[n][0== -1 && dp[n][1== -1) {     //메모이제이션 사용(이미 계산한 값은 계산 x)
                dp[n][0= fibo(n - 1)[0+ fibo(n - 2)[0];
                dp[n][1= fibo(n - 1)[1+ fibo(n - 2)[1];
            }
            return dp[n];
        }
    }
}
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* 핵심

악당 무리 3명이 같이 방문하는 점을 어떻게 찾을 것인지?

visited를 boolean이 아닌 int배열로 주고 for문을 돌면서 i 값마다 비트연산으로 확인함    >> 악당 3명이 방문한 점은 111 이니까 7이 된다.

TreeMap을 이용하여 최소 지점의 개수를 출력


* 문제

문제

한국 힙합의 떠오르는 신성인 마미손은 악당 무리에게서 도망치고 있다. 악당 무리는 넉살, 스윙스, 창모 3명으로 이루어져 있다. 마미손은 도망치는 도중 R*C 크기의 미로를 만났고, 미로 안에 숨기로 했다. 뒤늦게 미로에 도착한 악당 무리는 마미손을 찾기 위해 뿔뿔이 흩어져 찾아보기로 했다. 이때 악당들은 항상 상하좌우로만 이동 가능하고, 이동 속도는 모두 같으며 칸 단위로만 이동 가능하다. 또한 악당들은 움직이지 않고 제자리에 멈춰있을 수도 있다. 넉살, 스윙스, 창모는 서로 다른 지점에서 마미손을 찾기 시작하는데 이들은 세 명이 한 지점에서 모였을 때 걸린 시간이 최소가 되는 지점에 마미손이 숨어있다고 확신한다. 마미손은 숨기 이전에 악당들이 어디서 탐색을 시작할지 알고 있어 악당들이 찾아올 지점들을 피해 숨으려고 한다. 

힘든 모험을 시작한 마미손. 이 모험에서 주인공은 절대 죽지 않는다는 것을 여러분이 마미손이 되어 보여주자! R*C 크기의 미로가 주어지고, 넉살, 스윙스, 창모의 시작 위치가 주어질 때, 한 지점에 세 악당이 모일 때 걸린 시간이 최소가 되는 지점을 마미손에게 알려주자. 

입력

첫째 줄에 미로의 행과 열의 크기를 나타내는 자연수 R과 C가 주어진다. (2 ≤ R, C ≤ 100) 다음 R줄에 걸 쳐 길이 C로 이루어진 각 줄의 미로의 정보가 공백 없이 주어진다. 숫자 0은 이동 가능한 길, 1은 벽을 나타낸다. 그 다음 줄부터 3개의 줄은 각각 넉살, 스윙스 창모의 위치(행, 열)를 나타내는 자연수 Xi, Yi가 (1 ≤ Xi ≤ R, 1 ≤ Yi ≤ C)주어진다. 악당들은 위치가 겹치지 않고, 항상 이동 가능한 길에서 출발한다. 맨 왼쪽 위의 위치는 (1, 1)이다. 

출력

첫째 줄에 한 지점에 세 악당이 모일 때 걸린 시간의 최소 값을 출력한다. 둘째 줄에는 그러한 지점의 개수를 출력한다. 만약 세 악당이 모일 수 있는 지점이 존재하지 않는다면 -1를 출력한다.


* 소스 코드

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import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    public static int[][] map, res;
    public static int[][] visited;
    public static int[] dx = {00-11};
    public static int[] dy = {1-100};
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stk = new StringTokenizer(br.readLine());
 
        int r = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        int c = Integer.parseInt(stk.nextToken());
 
        map = new int[r][c];
        res = new int[r][c];
        visited = new int[r][c];
 
        for (int i = 0; i < r; i++) {
            String s = br.readLine();
            for (int j = 0; j < s.length(); j++) {
                map[i][j] = s.charAt(j) - '0';
            }
        }
 
        ArrayList<pair> badboy = new ArrayList<>();
 
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            stk = new StringTokenizer(br.readLine());
            int x = Integer.parseInt(stk.nextToken());
            int y = Integer.parseInt(stk.nextToken());
            badboy.add(new pair(x - 1, y - 10));
        }
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            pair p = badboy.get(i);
            Queue<pair> q = new LinkedList<>();
            q.add(new pair(p.x, p.y, 0));
            while (!q.isEmpty()) {
                p = q.poll();
                if ((visited[p.x][p.y] & 1 << i) == 0) {    // 비트 연산을 통한 악당 3명의 방문 여부 확인 
                    visited[p.x][p.y] += 1 << i;
                    res[p.x][p.y] = Math.max(res[p.x][p.y], p.w);
                    for (int j = 0; j < 4; j++) {
                        int nx = p.x + dx[j];
                        int ny = p.y + dy[j];
                        if (nx >= 0 && nx < r && ny >= 0 && ny < c && map[nx][ny] == 0)
                            q.add(new pair(nx, ny, p.w + 1));
                    }
                }
            }
        }
        TreeMap<Integer, Integer> tm = new TreeMap<>();
        for (int i = 0; i < r; i++) {
            for (int j = 0; j < c; j++) {
                if (visited[i][j] == 7) {
                    if (tm.containsKey(res[i][j])) {
                        tm.put(res[i][j], tm.get(res[i][j]) + 1);
                    } else {
                        tm.put(res[i][j], 1);
                    }
                }
            }
        }
        if (tm.size() == 0System.out.println("-1");
        else System.out.println(tm.firstEntry().getKey() + "\n" + tm.firstEntry().getValue());
    }
 
    public static class pair {
        int x, y, w;
 
        public pair(int x, int y, int w) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.w = w;
        }
    }
}
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* 핵심

이진 탐색을 이용하여 조건에 맞는 최적의 x를 구하는 문제


* 문제

문제

집에서 시간을 보내던 오영식은 박성원의 부름을 받고 급히 달려왔다. 박성원이 캠프 때 쓸 N개의 랜선을 만들어야 하는데 너무 바빠서 영식이에게 도움을 청했다.

이미 오영식은 자체적으로 K개의 랜선을 가지고 있다. 그러나 K개의 랜선은 길이가 제각각이다. 박성원은 랜선을 모두 N개의 같은 길이의 랜선으로 만들고 싶었기 때문에 K개의 랜선을 잘라서 만들어야 한다. 예를 들어 300cm 짜리 랜선에서 140cm 짜리 랜선을 두 개 잘라내면 20cm 은 버려야 한다.(이미 자른 랜선은 붙일 수 없다.)

편의를 위해 랜선을 자르거나 만들 때 손실되는 길이는 없다고 가정하며, 기존의 K개의 랜선으로 N개의 랜선을 만들 수 없는 경우는 없다고 가정하자. 그리고 자를 때는 항상 센티미터 단위로 정수길이만큼 자른다고 가정하자. 이때 만들 수 있는 최대 랜선의 길이를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에는 오영식이 이미 가지고 있는 랜선의 개수 K, 그리고 필요한 랜선의 개수 N이 입력된다. K는 1이상 10,000이하의 정수이고, N은 1이상 1,000,000이하의 정수이다. 그리고 항상 K ≦ N 이다. 그 후 K줄에 걸쳐 이미 가지고 있는 각 랜선의 길이가 센티미터 단위의 정수로 입력된다. 랜선의 길이는 231-1보다 작거나 같은 자연수이다.

출력

첫째 줄에 N개를 만들 수 있는 랜선의 최대 길이를 센티미터 단위의 정수로 출력한다.


* 소스 코드

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import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stk = new StringTokenizer(br.readLine());
 
        int k = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        int n = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        int[] line = new int[k];
        long min = 1;
        long max = 0;
 
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            line[i] = Integer.parseInt(br.readLine());
            max = Math.max(max, line[i]);
        }
        long ans = 0;
        while (min <= max) {
            long mid = (min + max) / 2;
            long sum = 0;
            for (int i = 0; i < k; i++) {
                if (line[i] >= mid) {
                    sum += line[i] / mid;   //mid로 나눈 몫 저장(랜선의 갯수)
                }
            }
            if (sum >= n) {     //목표보다 많은 랜선이 만들어진 경우
                min = mid + 1;  //mid 값을 높여서 랜선의 개수를 줄임
                ans = Math.max(ans, mid);
            } else {            //목표보다 적은 랜선이 만들어진 경우
                max = mid - 1;  //mid 값을 낮춰서 랜선의 개수를 늘림
            }
        }
        System.out.println(ans);
    }
}
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* 핵심

각 캐릭터의 레벨을 이분탐색을 통해 k를 넘지 않는 최적의 해를 구하는 문제


* 문제 

문제

성권이는 Heroes of the Storm 프로게이머 지망생이다.

이 게임에는 총 N개의 캐릭터가 있다. 그리고 현재 각 캐릭터의 레벨은 Xi이다. 성권이는 앞으로 게임이 끝날 때까지, 레벨을 최대 총합 K만큼 올릴 수 있다.

팀 목표레벨 T =min(Xi) (1 ≤ i ≤ N)라고 정의하면, 게임이 끝날 때까지 성권이가 달성할 수 있는 최대 팀 목표레벨 T는 무엇인가?

예를 들어, N = 3, X1= 10, X2= 20, X3= 15이고 K = 10일 때, X1을 7만큼 올리고 X3을 2만큼 올리면 최소 레벨 Xi는 17이 된다. 따라서 팀 목표레벨 T는 17이다. 이 경우처럼 레벨을 총합 K보다 적게 올릴 수도 있다.

입력

첫째 줄에는 캐릭터의 개수 N, 올릴 수 있는 레벨 총합 K가 주어진다. (1 ≤ N ≤1,000,000, 1 ≤ K ≤ 1,000,000,000)

다음 N개의 줄에는 현재 각 캐릭터의 레벨이 X1X2, X3, ... , Xn 으로 주어진다. (1 ≤ Xi ≤ 1,000,000,000)

출력

가능한 최대 팀 목표레벨 T를 출력한다.


* 소스 코드

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import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stk = new StringTokenizer(br.readLine());
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
 
        int n = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        int k = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        int[] team = new int[n];
        long min = Integer.MAX_VALUE;
        long max = Integer.MAX_VALUE;
 
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            team[i] = Integer.parseInt(br.readLine());
            min = Math.min(min, team[i]);
        }
        long ans = 0;
        while (min <= max) {
            long mid = (min + max) / 2;
            long sum = 0;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                if (mid >= team[i]) {
                    sum += mid - team[i];
                }
            }
            if (k >= sum) {
                min = mid + 1;
                ans = Math.max(ans, mid);
            } else {
                max = mid - 1;
            }
        }
        System.out.println(ans);
    }
}
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* 핵심

Divide and Conquer 사용하여 시간 복잡도 줄이는 방식

10^11 = 10 * 10^5 * 10*5 이고, 10^5 = 10 * 10^2 * 10^2 라는 개념을 이용


* 문제

문제

자연수 A를 B번 곱한 수를 알고 싶다. 단 구하려는 수가 매우 커질 수 있으므로 이를 C로 나눈 나머지를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 A, B, C가 빈 칸을 사이에 두고 순서대로 주어진다. A, B, C는 모두 2,147,483,647 이하의 자연수이다.

출력

첫째 줄에 A를 B번 곱한 수를 C로 나눈 나머지를 출력한다.


* 소스 코드

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import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stk = new StringTokenizer(br.readLine());
 
        int a = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        int b = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        int c = Integer.parseInt(stk.nextToken());
 
        long ans = DivideConquer(a, b, c);
        System.out.println(ans);
    }
 
    public static long DivideConquer(int a, int b, int c) {
        if (b == 0return 1;       //종료 조건
        if (b % 2 == 1) {           //지수가 홀수인 경우
            return DivideConquer(a, b - 1, c) * a % c;
        } else {                    //지수가 홀수인 경우
            long v = DivideConquer(a, b / 2, c) % c;
            return v * v % c;
        }
    }
}
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* 핵심

String에 += 사용 시 StringBuilder로 변환하여 Append 한 후에 toString 으로 변환 >> 많은 시간 소요

추가되는 문자열에 len/2 만큼만 반복하여 Backtracking 실행 >> 메모리 초과 에러 방지


* 문제

문제

숫자 1, 2, 3으로만 이루어지는 수열이 있다. 임의의 길이의 인접한 두 개의 부분 수열이 동일한 것이 있으면, 그 수열을 나쁜 수열이라고 부른다. 그렇지 않은 수열은 좋은 수열이다.

다음은 나쁜 수열의 예이다.

  • 33
  • 32121323
  • 123123213

다음은 좋은 수열의 예이다.

  • 2
  • 32
  • 32123
  • 1232123

길이가 N인 좋은 수열들을 N자리의 정수로 보아 그중 가장 작은 수를 나타내는 수열을 구하는 프로그램을 작성하라. 예를 들면, 1213121과 2123212는 모두 좋은 수열이지만 그 중에서 작은 수를 나타내는 수열 1213121이다.

입력

입력은 숫자 N하나로 이루어진다. N은 1 이상 80 이하이다.

출력

첫 번째 줄에 1, 2, 3으로만 이루어져 있는 길이가 N인 좋은 수열들 중에서 가장 작은 수를 나타내는 수열만 출력한다. 수열을 이루는 1, 2, 3들 사이에는 빈칸을 두지 않는다.


* 소스 코드

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import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    public static int n;
    public static String res = "";
    public static StringBuilder sb = new StringBuilder();
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stk = new StringTokenizer(br.readLine());
 
        n = Integer.parseInt(stk.nextToken());
        check("1");
    }
 
    public static void check(String s) {
        if (s.length() == n) {
            System.out.println(s);
            System.exit(0);
        } else {
            for (int i = 1; i <= 3; i++) {
                if (backtracking(s + i)) check(s+i);
            }
        }
    }
 
    public static boolean backtracking(String s) {
        int len = s.length();
        for (int i = 1; i <= len / 2; i++) {
            String front = s.substring(len - i * 2, len - i);
            String back = s.substring(len - i, len);
            if (front.equals(back)) return false;
        }
        return true;
    }
}
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