비트연산 - 카카오 코딩테스트

비밀지도

네오는 평소 프로도가 비상금을 숨겨놓는 장소를 알려줄 비밀지도를 손에 넣었다. 그런데 이 비밀지도는 숫자로 암호화되어 있어 위치를 확인하기 위해서는 암호를 해독해야 한다. 다행히 지도 암호를 해독할 방법을 적어놓은 메모도 함께 발견했다.

1. 지도는 한 변의 길이가 n인 정사각형 배열 형태로, 각 칸은 “공백”(“ “) 또는 “벽”(“#”) 두 종류로 이루어져 있다.
2. 전체 지도는 두 장의 지도를 겹쳐서 얻을 수 있다. 각각 “지도 1”과 “지도 2”라고 하자. 지도 1 또는 지도 2 중 어느 하나라도 벽인 부분은 전체 지도에서도 벽이다. 지도 1과 지도 2에서 모두 공백인 부분은 전체 지도에서도 공백이다.
3. “지도 1”과 “지도 2”는 각각 정수 배열로 암호화되어 있다.
4. 암호화된 배열은 지도의 각 가로줄에서 벽 부분을 1, 공백 부분을 0으로 부호화했을 때 얻어지는 이진수에 해당하는 값의 배열이다

네오가 프로도의 비상금을 손에 넣을 수 있도록, 비밀지도의 암호를 해독하는 작업을 도와줄 프로그램을 작성하라.

 

입력 형식

입력으로 지도의 한 변 크기 n 과 2개의 정수 배열 arr1, arr2가 들어온다.

• 1 ≦ n ≦ 16
• arr1, arr2는 길이 n인 정수 배열로 주어진다.
• 정수 배열의 각 원소 x를 이진수로 변환했을 때의 길이는 n 이하이다. 즉, 0 ≦ x ≦ 2^n – 1을 만족한다.

출력 형식

원래의 비밀지도를 해독하여 "#", 공백으로 구성된 문자열 배열로 출력하라.

 

입출력 예제

매개변수	값
n	5
arr1	[9, 20, 28, 18, 11]
arr2	[30, 1, 21, 17, 28]
출력	["#####","# # #", "### #", "# ##", "#####"]

매개변수	값
n	6
arr1	[46, 33, 33 ,22, 31, 50]
arr2	[27 ,56, 19, 14, 14, 10]
출력	["######", "### #", "## ##", " #### ", " #####", "### # "]

 

 

관련내용

 

비트연산자

비트연산은 2진수형태의 숫자 0과 1로 할 수 있는 연산.

비트연산자를 잘 사용하면 알고리즘을 다양한 방법으로 작성할 수 있을 뿐더러 시간복잡도를 줄여 주는 효과를 볼 수 있음.

 

왼쪽 시프트(<<)

숫자의 모든 비트를 왼쪽으로 이동시키고 오른쪽에 생기는 빈 비트 자리에는 0으로 채음.

x << y 형식으로 연산자를 사용하면 되고 x의 비트를 왼쪽으로 y칸 이동시킨다는 것을 의미.

ex) 1111 << 2 = 111100

1111(15) 이 111100(60)로 바뀐것을 보면 x * 2^y 값을 반환.

 

오른쪽 시프트(>>)

숫자의 모든 비트를 오른쪽으로 이동시킨다. 가장 우측에 있는 숫자가 밀려나가면 그냥 버림.

x >> y 형식으로 연산자를 사용하면 되고 x의 비트를 왼쪽으로 y칸 이동시킨다는 것을 의미.

ex) 1111 >> 2 = 11

1111(15) 이 11(3)로 변형되는 것을 보면 x / 2^y 으로 나머지를 제외한 몫을 반환.

 

비트의 보수(~)

이진수의 모든 비트를 반대로 바꾼다. 0 이면 1, 1이면 0으로 바꾼다. 보수를 사용할 경우 32자리를 기준으로 값을 반환.

~x 형식으로 연산자를 사용하고 x의 보수를 구하라는 의미.

ex) ~0110 = 11111111111111111111111111111001

기존 앞에 자리는 0으로 간주하여 1로 바뀌고 1이었던 자리는 0으로 바뀜.

 

코드

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int num = 15;
        System.out.println("십진수 : "+num+" , 이진수 : "+Integer.toBinaryString(num));
        System.out.println("십진수 : "+(num << 2)+" , 이진수 : "+Integer.toBinaryString(num << 2));
        System.out.println("십진수 : "+(num >> 2)+" , 이진수 : "+Integer.toBinaryString(num >> 2));
        System.out.println("십진수 : "+(~num)+" , 이진수 : "+Integer.toBinaryString(~num));

    }

십진수 : 15 , 이진수 : 1111
십진수 : 60 , 이진수 : 111100
십진수 : 3 , 이진수 : 11
십진수 : -16 , 이진수 : 11111111111111111111111111110000

 

AND(&)

기본 AND 연산자처럼 해당 자리수에서 둘다 1인 경우 1을 반환하고 나머지는 0을 반환한다.

x & y 형태로 사용하고 의미의 숫자 x와 y를 비교한다.

ex) 1111 & 1000 = 1000

 

OR(|)

기본 OR 연산자처럼 해당 자리수에서 하나라도 1인 경우 1을 반환하고 둘다 0인 경우 0을 반환한다.

x | y 형태로 사용하고 의미의 숫자 x 와 y를 비교한다.

ex) 1111 & 1000 = 1111

 

XOR(^)

x ^ y 형태로 사용하고 해당 자리수에서 서로 다른 경우 1을 반환하고 같은 경우 0을 반환한다.

ex) 1111 & 1000 = 111

 

 

코드

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int num1 = 15;
        int num2 = 8;
        System.out.println("십진수 : "+num1+" , 이진수 : "+Integer.toBinaryString(num1));
        System.out.println("십진수 : "+num2+" , 이진수 : "+Integer.toBinaryString(num2));
        System.out.println("num1 & num2 : "+Integer.toBinaryString(num1 & num2));
        System.out.println("num1 | num2 : "+Integer.toBinaryString(num1 | num2));
        System.out.println("num1 ^ num2 : "+Integer.toBinaryString(num1 ^ num2));

    }

십진수 : 15 , 이진수 : 1111
십진수 : 8 , 이진수 : 1000
num1 & num2 : 1000
num1 | num2 : 1111
num1 ^ num2 : 111

 

 

풀이

public static void main(String[] args) throws Exception {

 

    int n = 5;

    int[] arr1 = {9, 20, 28, 18, 11};

    int[] arr2 = {30, 1, 21, 17, 28};

    String result;

    String[] resArr = new String[n];

 

    for (int i = 0; i < n; i++){

        result = Integer.toBinaryString(arr1[i] | arr2[i]);

        resArr[i] = result.replaceAll("1", "#").replaceAll("0", " ");

    }

 

    System.out.println(Arrays.toString(resArr));

 

}

[#####, # # #, ### #, #  ##, #####]