[파이썬] 그리디 알고리즘 (Greedy Algorithms)의 원리와 예시

그리디 알고리즘은 최적해를 구하는 데 사용되는 알고리즘 중 하나입니다. 그리디 알고리즘은 각 단계에서 가장 최선의 선택을 하는 것을 통해 전체적인 최적해를 찾아내는 방법입니다. 이 알고리즘은 항상 최선의 선택을 하는 것이 보장되어야 하며, 이는 그리디 선택 속성이라고도 알려져 있습니다.

그리디 알고리즘의 원리는 다음과 같습니다:

  1. 현재 상태에서 가장 최선의 선택을 한다.
  2. 선택한 항목을 해결한 후, 다음 단계로 넘어간다.
  3. 모든 단계를 완료하면 최적해를 얻을 수 있다.

그리디 알고리즘은 다양한 문제에 적용될 수 있습니다. 여기서는 그리디 알고리즘의 예시를 하나 소개하겠습니다.

예시: 거스름돈 문제

거스름돈 문제는 가장 단위가 큰 동전부터 거스름돈을 주는 문제입니다. 이 문제에서 그리디 알고리즘을 사용하면 적은 동전의 개수로 거스름돈을 주는 방법을 찾을 수 있습니다.

def give_change(amount, coins):
    change = []  # 거스름돈 동전들의 리스트
    coins.sort(reverse=True)  # 동전들을 큰 순서대로 정렬

    for coin in coins:
        while amount >= coin:  # 남은 거스름돈이 동전보다 클 때
            amount -= coin  # 동전을 거슬러주고
            change.append(coin)  # 동전을 리스트에 추가

    return change

amount = 1400
coins = [500, 100, 50, 10]  # 동전의 단위
change = give_change(amount, coins)
print(change)  # 출력: [500, 500, 100, 100, 100, 100] 

위의 예시에서는 1400원을 거슬러주기 위해 가장 큰 단위인 500원 동전부터 거슬러주는 방식으로 그리디 알고리즘을 사용하였습니다. 거스름돈은 [500, 500, 100, 100, 100, 100]으로 총 6개의 동전이 필요합니다. 그리디 알고리즘을 사용하면 항상 최소한의 동전 개수로 거스름돈을 주는 방법을 찾을 수 있습니다.

그리디 알고리즘은 많은 문제에 적용될 수 있지만, 항상 최적해를 보장하는 것은 아닙니다. 따라서 문제를 해결할 때 그리디 알고리즘의 적용 여부를 신중하게 검토해야 합니다.

그리디 알고리즘은 간단하고 효율적인 방법으로 문제를 해결할 수 있는 경우에 유용합니다. 익숙해지면 다양한 문제에 적용하여 최적해를 구할 수 있을 것입니다.