6 steps problem solving skills

1. Read and understand the problem.

2. Redefine the problem with familiar terms and conditions.

3. Make a plan how to solve it.

4. Examine the plan.

5. Implement as program.

6. Review how solved it and if there is better way to solve.

1. Read and understand the problem.

가능한 한 빠른 시간에 문제를 풀어내야 하는 프로그래밍 대회에서는 조급한 마음에 문제를 곁눈질한 뒤 딸려오는 그림과 입출력 예제를 보고 문제가 원하는 것을 유추하기 십상이다. 그러나 이와 같은 성급한 행동은 반드시 언젠가 더 큰 대가를 치루게 된다. 그렇기 때문에 문제 설명을 공격적으로 읽으며 문제가 원하는 바를 완전히 이해하는 과정이 반드시 필요하다.

2. Redefine the problem with familiar terms and conditins; 재정의와 추상화 이 과정은 문제가 요구하는 바를 직관적으로 이해하기 위해 꼭 필요하며, 요구하는 바가 복잡한 문제일수록 그 중요성이 더해진다. - 문제의 추상화 : 현실 세계의 개념들은 너무 복잡하기 때문에, 현실 세계를 다루기 위해서는 어느 정도 현실의 본질만을 남겨두고 축약하여 다루기 쉽게 표현해야 한다. 이런 과정을 추상화라고 부르며, 우리에게 익숙한 문제 해결 도구들을 문제에 적용할 수 있는 계기가 된다. 문제의 본질을 어떤 방식으로 재구성하느냐에 따라 같은 일을 하는 프로그램이라도 전혀 다른 문제로 받아들여질 수 있다. 어려운 문제를 쉽게 만들 수도 있고, 쉬운 문제를 오히려 어렵게 풀 수도 있다. 그렇기 때문에 추상화 과정이 프로그래밍이 나아갈 방향을 결정한다고 볼 수 있다. 어떤 부분을 추상화할 것인지를 선택하는 작업과 문제를 재정의하는 방법들에 대한 고찰은 좋은 프로그래머가 되기 위해 필수적인 과정이다.

3. Make a Plan 이 과정에서는 문제를 어떤 방식으로 해결할지 결정하고, 사용할 알고리즘과 자료구조를 선택한다. 사실상 이 부분이 문제 해결에서 가장 중요한 단계라고 할 수 있다. 문제 해결 계획을 세울 때 사용할 수 있는 여러 전략들을 알고 있어야 한다.

4. Examine the plan 계획을 세웠다고 해서 곧장 키보드를 잡을 수 있는 것은 아니다. 구현을 시작하기 전에 계획을 검증하는 과정을 거쳐야 한다. 이 과정에서 우리가 설계한 알고리즘이 모든 경우에 요구 조건을 정확히 수행하는지를 증명하고, 수행에 걸리는 시간과 사용하는 메모리가 문제의 제한 내에 들어가는지 확인해야한다. (알고리즘의 효율성 분석, 알고리즘의 정당성 증명)

5. Implement as Program; 계획 수행하기 계획의 수행, 즉 프로그램을 작성하는 단계에 들어선다. 구현 과정에서 유의할 점들과 좋은 프로그램을 작성하기 위한 가이드라인을 숙지하고 있어야한다.

6. Review: 회고하기 문제 해결에 당장 직접적인 영향은 없지만 장기적으로 가장 큰 영향을 미치는 단계이다. 한 번 푼 문제를 다시 본다고 해서 배우는 것이 있을까 생각할 수도 있지만, 오히려 문제를 한 번만 풀어서는 그 문제에서 배울 수 있는 것들을 다 배우지 못하는 경우가 더 많다. 두 번째로 문제를 풀 때는 더 효율적인 알고리즘을 찾거나 간결한 코드를 작성할 수도 있고, 같은 알고리즘을 유도할 수 있는 더 직관적인 방법을 찾을 수도 있다. 특히 이 단계에서 다루는 문제 해결 기술은 외워야 할 의사코드도, 엄밀한 증명도 없는 추상적인 기술이기 때문에 이들을 연마하기 위해서는 끊임없이 자신이 이 기술들을 어떻게 사용하고 있는지를 돌아보고 개선해야한다. 효과적으로 회고를 수행하는 가장 좋은 방법은 문제를 풀 때마다 코드와 함께 자신의 경험을 기록으로 남기는 것이다. 이 때 문제의 간단한 해법과 함께 어떤 방식으로 접근했는지, 그리고 문제의 해법을 찾는 데 결정적이었던 깨달음은 무엇이었는지를 기록하면 좋다. 반대로 한 번에 맞추지 못한 경우에는 오답 원인도 꼭 적는 것이 좋다. 과거의 실수에서 배우기란 매우 어렵기 때문에 대개 한 실수를 반복하게 되는데, 오답 노트를 적다보면 자신이 자주 틀리는 부분을 알게 되고 결과적으로 실수를 줄일 수 있게 된다. 회고를 위한 또 다른 좋은 방법은 같은 문제를 해결한 다른 사람의 코드를 보는 것이다. 물론 공부는 궁극적으로 자신이 해야하는 것이지만 다른 사람의 의견이나 답안을 통해 자극을 얻다보면 더 효율적으로 공부할 수 있다.

• 문제를 풀지 못할 때 누구나 언젠가는 어떻게 해도 풀리지 않는 문제에 부딪히기 마련이다. 이런 경우에는 어떻게 할까? 문제를 직접 풀기 전에는 절대로 답안을 참조하지 말라는 말도 있지만, 초보자라면 한 문제에 너무 매달려 있는 것도 좋지 않다. 일정 시간이 지나도록 고민해도 답을 찾지 못할 때는 다른 사람의 소스코드나 풀이를 참조한다는 원칙을 세우고 이를 지키는 것이 좋다. 단, 다른 사람의 소스 코드나 풀이를 참조할 때는 반드시 복기를 동반해야 한다. 자신이 문제를 해결할 때 취했던 접근들을 되새겨 보고 자신이 왜 이 풀이를 떠올리지 못했는지를 살펴봐야 한다는 이야기다. 처음 보는 기술이나 접근을 한 번만에 자신의 것으로 하기란 힘들지만 두 번, 세 번 해당 기법을 이용한 문제를 풀다 보면 비슷한 문제를 봤을 때 해당 기법이 떠오르는 때가 올 것이다.