전단원에 두루 적용될 수 있습니다 . 특히 , 과학 , 기술 , 사회의 연계를 중요시 하는 STS 수업 모형과 관련된 주제에서 보다 효과적입니다
구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술
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(진짜로) 안녕하세요?
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구종만• 각종 프로그래밍 대회 (옛날~) !
• http://algospot.com (’07~) !
• 알고리즘 문제 해결 전략 (’11) !
• DRW Trading Group (~’09) !
• GETCO (~’13)
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Algorithms: 기술 사회의 연금술
@jongman
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인물 스무고개 !
(현실 인물, 만화/소설 등장인물)
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이미지 리사이징
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돌돔 뚊
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Context Aware Resizing
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http://www.youtube.com/watch?v=c-SSu3tJ3ns
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“충분히 진보된 기술은 마법과 구분되지 않는다.”
!
- Arthur C. Clarke
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과거의 마법들
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놀라운 일들은 어떻게 구현될까?
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대중의 인식.jpg
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흑마법.jpg
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모르는 자에겐 마법이지만 !
아는 자에겐 예술일 뿐!
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큰 그림은 알 수 있다!
“검색 엔진? 역색인 만들어서 검색하고, 용량 많으니 분산 처리 잘 하고, 스팸 걸러내기랑 랭킹 신경 잘 써야지.”
“얼굴 인식? 얼굴 윤곽 인식하고, 눈코입 크기랑 위치 사용해서 분류하면 되지.”
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전산학이 현대의 마법이라면 !
알고리즘은 그 기초
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알고리즘
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재미 없는 정의
• 약간은 모호한 정의:
• “컴퓨터가 주어진 작업을 수행하는 방법”
• 소스 코드 != 알고리즘
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예제 문제 - 정렬
[6,6,6,8,5,8,7,6,6,7,3] !
을 정렬하면 !
[3,5,6,6,6,6,6,7,7,8,8]
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퀵소트 (T. Hoare, 1960)
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한 문제를 여러 방법으로 풀 수 있어요
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힌트:
DTD
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사실 입력은 LG 순위![6, 6, 6, 8, 5, 8, 7, 6, 6, 7, 3]
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빈도 수를 세자[6, 6, 6, 8, 5, 8, 7, 6, 6, 7, 3]
{3: 1, 5: 1, 6: 5, 7: 2, 8: 2}
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정렬 결과 복구![6, 6, 6, 8, 5, 8, 7, 6, 6, 7, 3]
{3: 1, 5: 1, 6: 5, 7: 2, 8: 2}
[3, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 8, 8]
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새 알고리즘 고안 과정
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주식투자
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가락동의 현인!
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저의 미래.jpg
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가장 돈을 많이 번 구간을 찾아보자!
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다 해본다!….
….
….
….
….
….
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성능 측정
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성능 측정
입력 크기 simple()1천 0.17초
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성능 측정
입력 크기 simple()1천 0.17초1만 16초
![Page 44: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/44.jpg)
성능 측정
입력 크기 simple()1천 0.17초1만 16초
10만 1568초
![Page 45: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/45.jpg)
성능 측정
입력 크기 simple()1천 0.17초1만 16초
10만 1568초100만 (약) 43시간
1000만 (약) 181일
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![Page 47: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/47.jpg)
새 아이디어: 각개격파
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반으로 쪼개자!
정답 구간은:
• 왼쪽 절반에 있거나, 오른쪽 절반에 있거나
• 왼쪽에서 시작 - 오른쪽에서 끝
= +
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걸쳐 있는 경우
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![Page 51: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/51.jpg)
성능 측정
입력 크기 simple() divide…()1천 0.17초 0.002초1만 16초 0.02초
10만 1568초 0.2초100만 (약) 43시간 3초
1000만 (약) 181일 27초
![Page 52: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/52.jpg)
새 아이디어: 최대값 - 최소값
![Page 53: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/53.jpg)
문제:
![Page 54: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/54.jpg)
아.. 안돼
![Page 55: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/55.jpg)
지금까지의 최소값!
![Page 56: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/56.jpg)
![Page 57: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/57.jpg)
성능 측정
입력 크기 simple() divide…() fast()1천 0.17초 0.002초 0.000008초1만 16초 0.02초 0.008초
10만 1568초 0.2초 0.08초100만 (약) 43시간 3초 0.8초
1000만 (약) 181일 27초 8초
![Page 58: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/58.jpg)
교훈
• 같은 문제를 푸는 여러 방법들 간에 큰 성능 차이가 있다!
• 입력이 커지면 커질 수록 알고리즘간의 성능 차이는 커진다!
![Page 59: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/59.jpg)
아까 보여준거랑 너무 차이나는데요?
![Page 60: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/60.jpg)
천릿길도 한 걸음부터
• 간단한 알고리즘은 어려운 알고리즘의 구성 요소가 된다
• 많은 알고리즘은 설계 “기법” 혹은 “원칙”들을 공유한다
• Akinator와 리사이징도 알고 보면 간단!
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Akinator 파헤치기
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여자? 🔵 🔵 🔴 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵
30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
정치인? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔴 🔴 🔴 🔵
미국인? 🔴 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴
표로 만들어 보기
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여자? 🔵 🔵 🔴 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵
30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
정치인? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔴 🔴 🔴 🔵
미국인? 🔴 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴
첫 번째 질문?
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여자? 🔵 🔵 🔴 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵
30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
정치인? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔴 🔴 🔴 🔵
미국인? 🔴 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴
첫 번째 질문?
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여자? 🔵 🔵 🔴 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵
30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
정치인? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔴 🔴 🔴 🔵
미국인? 🔴 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴
두 번째 질문?
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여자? 🔵 🔵 🔴 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵
30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
정치인? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔴 🔴 🔴 🔵
미국인? 🔴 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴
두 번째 질문?
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여자? 🔵 🔵 🔴 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵
30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
정치인? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔴 🔴 🔴 🔵
미국인? 🔴 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴 🔵 🔴
새 정보 받아들이기
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여자? 🔵 🔵 🔴 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵
30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
정치인? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔴 🔴 🔴 🔵
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“이 둘을 어떻게 구분하나요?”
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사용자 입력
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부분적 정보에서 배우기
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30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
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괜히 한번 물어보기
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괜히 한번 물어보기
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결과가 이랬다면
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여자? 🔵 🔵 🔴 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵
30세 이상? 🔴 🔵 🔵 🔵 🔵 🔴 🔵 🔴
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아하!
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불확실성 해결하기
• “김정은은 정치인인가요?”
• “엘사는 정치인인가요?”
• “김정은이 작년에 30살이 되었어요!”
• “잘생겼습니까?”
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여자? 100% 100% 0% 0% 100% 100% 100% 100%
30세 이상? 0% 100% 100% 80% 90% 0% 100% 0%
정치인? 0% 100% 100% 100% 0% 0% 0% 70%
미국인? 0% 0% 100% 0% 100% 20% 100% 10%
모든 것을 확률로
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이미지 리사이징 파헤치기
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아이디어: 한번에 한칸만 지워보자
![Page 79: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/79.jpg)
어느 칸을 줄일까?
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아이디어: 제일 티 안나게!
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“티 안난다”의 정의
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“티 안난다”의 정의
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“티 안난다”의 정의
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1 2 2 2 1 0 2 2 0 4 4 0 1 1 0 0 1 2 3 1 1 0 3 1 1 1 0 0 0 1
0 1 2 3 2 0 2 2 0 5 4 1 1 1 0 0 1 2 3 0 1 0 2 0 1 0 0 0 0 0
1 1 1 3 3 0 2 2 1 4 3 1 2 1 0 0 0 3 4 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0
1 1 1 4 4 0 1 1 1 4 2 0 2 2 0 1 0 2 4 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0
1 1 1 3 4 1 0 1 1 3 2 0 2 2 0 1 1 2 4 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 1
1 1 1 2 3 1 1 0 1 3 2 0 1 1 0 0 1 1 4 2 2 2 0 1 2 1 1 1 1 1
1 1 1 2 2 1 1 1 2 3 1 1 1 1 0 0 1 0 4 2 3 1 0 2 2 0 1 0 0 0
1 1 1 2 2 0 1 0 3 3 1 0 1 0 0 0 1 0 4 2 3 1 0 2 2 0 1 0 0 0
1 0 1 2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0 0 0 2 1 4 2 3 0 1 2 1 0 0 0 0 0
1 1 1 2 1 1 0 1 2 2 1 0 0 0 1 0 2 1 3 1 3 0 2 2 0 0 0 0 0 0
1 1 1 2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0 1 1 2 0 2 1 2 0 3 2 1 1 0 0 0 1
1 1 1 2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 2 0 2 1 2 0 3 1 1 1 0 0 1 1
1 1 2 2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 2 0 3 1 2 0 2 1 1 2 0 0 1 1
1 1 2 2 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 2 2 0 3 1 2 0 2 1 0 1 0 0 1 0
1 1 1 2 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 2 0 3 1 2 0 1 1 0 1 0 0 0 1
1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 3 2 2 0 1 0 0 0 1 0 0 1
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1 2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 1 0 3 2 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0
1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 1 1 3 3 1 2 0 0 0 0 1 0 1 0
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2 1 1 2 1 1 1 1 0 0 1 2 2 1 0 3 1 1 2 1 2 1 0 0 0 0 1 0 1 0
1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 0 1 2 2 0 2 1 0 2 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0
1 1 0 1 0 0 1 1 2 1 0 0 2 2 0 2 2 1 2 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1
1 1 0 1 0 0 0 2 2 2 1 0 2 2 0 2 2 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1
1 1 0 1 1 1 0 1 2 2 1 0 1 2 0 2 2 0 0 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 2
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0 1 1 0 0 0 0 0 1 2 1 1 0 0 0 0 0 1 2 0 3 1 1 0 3 1 1 0 0 0
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1 2 2 2 1 0 2 2 0 4 4 0 1 1 0 0 1 2 3 1 1 0 3 1 1 1 0 0 0 1
0 1 2 3 2 0 2 2 0 5 4 1 1 1 0 0 1 2 3 0 1 0 2 0 1 0 0 0 0 0
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1 1 1 3 4 1 0 1 1 3 2 0 2 2 0 1 1 2 4 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 1
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1 1 1 2 2 1 1 1 2 3 1 1 1 1 0 0 1 0 4 2 3 1 0 2 2 0 1 0 0 0
1 1 1 2 2 0 1 0 3 3 1 0 1 0 0 0 1 0 4 2 3 1 0 2 2 0 1 0 0 0
1 0 1 2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0 0 0 2 1 4 2 3 0 1 2 1 0 0 0 0 0
1 1 1 2 1 1 0 1 2 2 1 0 0 0 1 0 2 1 3 1 3 0 2 2 0 0 0 0 0 0
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2 1 1 2 1 1 1 1 0 0 1 2 2 1 0 3 1 1 2 1 2 1 0 0 0 0 1 0 1 0
1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 0 1 2 2 0 2 1 0 2 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0
1 1 0 1 0 0 1 1 2 1 0 0 2 2 0 2 2 1 2 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1
1 1 0 1 0 0 0 2 2 2 1 0 2 2 0 2 2 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1
1 1 0 1 1 1 0 1 2 2 1 0 1 2 0 2 2 0 0 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 2
1 1 0 1 1 0 0 1 2 3 2 0 1 2 0 1 2 1 0 0 1 1 0 1 2 2 0 0 1 1
0 1 1 0 0 0 0 0 1 2 2 1 0 1 0 1 1 2 1 1 2 1 1 1 3 2 1 0 0 1
0 1 1 0 0 0 0 0 1 2 1 1 0 0 0 0 0 1 2 0 3 1 1 0 3 1 1 0 0 0
![Page 86: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/86.jpg)
천릿길도 한 걸음부터 #2• 이미지 높이가 한 줄이라고 생각해 봅시다
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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![Page 87: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/87.jpg)
천릿길도 한 걸음부터 #2• 생각할 것도 없네
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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![Page 88: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/88.jpg)
천릿길도 두 걸음부터• 이미지가 두 줄이라고 생각해 봅시다
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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![Page 89: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/89.jpg)
천릿길도 1.1 걸음부터• 두 번째 줄의 한 칸만 생각해 봅시다
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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![Page 90: 구종만 - 알고리즘: 기술 사회의 연금술](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022050816/54935c49b47959210f8b4a55/html5/thumbnails/90.jpg)
천릿길도 1.1 걸음부터• 여기까지 내려오는 가장 짧은 경로는?
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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천릿길도 1.1 걸음부터• 최소 합은 1이구나!
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 2 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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이제 2 걸음• 모든 칸에 대해 최소 합을 갱신
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
4 2 1 0 1 2 3 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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2.1 걸음• 빨간 칸까지 내려오는 가장 작은 경로 합은?
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
4 2 1 0 1 2 3 1 0 0 0
2 1 1 0 1 2 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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네 3입니다!• 이렇게 반복하면 최단 경로를 찾을 수 있어요
2 2 1 0 0 2 2 1 0 0 0
4 2 1 0 1 2 3 1 0 0 0
2 1 1 0 1 3 1 1 0 0 0
2 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0
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참 쉽죠?
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결론
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세상을 바꾸는 힘
• 좋은 식견을 갖춘 개발자의 중요 요건
• 밖에서 보면 놀라워도
• 직접 해 보면 비교적 쉽다
• 재미나게 공부해서 더 좋은 개발자가 되자!
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어떻게 공부하나?
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어떻게 공부하나?
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프로그래밍 대회
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책광고한권만 사주십쇼
(굽신굽신)
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감사합니다