정보 교과서 3단원 [문제 해결과 프로그래밍]에서는 다양한 분야의 문제를 추상화하고 구조화하여 해결 방법을 도출하고 프로그래밍을 통해 프로그램을 작성하여 자동화할 수 있는 능력을 요구한다. 학생들이 파이썬 언어에 어느 정도 익숙해졌을 때 3단원을 돌아보는 문제로 개미 수열을 소개한다.

문제 설명

다음은 베르나르 베르베르의 소설 「개미」에 나온 수열로 개미 수열이라고 불린다. 개미 수열의 규칙을 찾아 8번째 수열을 알아내보자.

문제 이해 및 분석

• 문제에서 해결하고자 하는 것은? 8번째 개미 수열 알아내기
• 문제의 현재 상태와 목표 상태는?
  • 현재 상태 : 첫 번째 개미 수열부터 일곱 번째 개미 수열까지 주어져있다.
  • 목표 상태 : 여덟 번째 개미 수열을 찾는다.
• 문제에서 규칙 찾기 : 이전 수열에서 연속적인 자연수의 개수를 파악하여 다음 수열을 만든다. 예를 들어 이전 수열이 OXX☐☐☐이면 다음 수열은 O1X2☐3이 되는 것이다. 수열이 한 자릿수라면 다음 수열은 O1이 된다.

문제 해결

위에서 찾은 수열의 규칙에 따르면 7번째 수열을 통해 8번째 수열을 알아낼 수 있다.

7번째 수열  ⇨  1 2 2 2 1 1 3 1

8번째 수열 ⇨ 1 1 2 3 1 2 3 1 1 1

         1이 1개 있고, 2가 3개 있고, 1이 2개 있고, ⋯