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# 알고리즘

## 소개

*(프로그램 코드 목록을 작성하려면 다음을 참조하세요* [*이 도움말 페이지*](/latex/ko/formatting/11-code-listing.md) *대신.)*

LaTeX에서 알고리즘이나 의사코드를 조판하려면 다음 옵션 중 하나를 사용할 수 있습니다:

* 다음 중 하나를 선택하세요 (`algpseudocode` 또는 `algcompatible` 또는 `algorithmic`) 패키지는 알고리즘 본문을 조판하는 데 사용하고, 그리고 `algorithm` 알고리즘에 캡션을 붙이는 데 사용하는 패키지입니다.
* 다음 `algorithm2e` 패키지.

**위의 패키지 그룹 중 하나만 선택하고, 선택한 패키지가 제공하는 명령과 구문만 사용해야 합니다.** 이 패키지들은 동시에 불러올 수 없습니다. 그렇지 않으면 많은 오류가 발생합니다.

## algpseudocode 및 algorithm 패키지는

다음 `algpseudocode` 패키지는 `algorithmic` 환경과 몇 가지 유용한 명령을 제공합니다. 다음을 할 수 있습니다 [Overleaf에서 전체 예제를 열어보세요](https://www.overleaf.com/project/new/template/20763?id=71202437\&templateName=algpseudocode+%2B+algorithm+example\&latexEngine=pdflatex\&texImage=texlive-full%3A2020.1\&mainFile=) , 그리고 이 섹션에서 몇 가지 세부 사항을 살펴보겠습니다.

다음은 첫 번째 알고리즘으로, 다음의 환경과 명령을 사용합니다: `algpseudocode` 패키지를 불러올 때 추가하세요:

```latex
\documentclass{article}
\usepackage{algpseudocode}
\begin{document}
\begin{algorithmic}
\State $i \gets 10$
\If{$i\geq 5$}
    \State $i \gets i-1$
\Else
    \If{$i\leq 3$}
        \State $i \gets i+2$
    \EndIf
\EndIf
\end{algorithmic}

\end{document}
```

[이 algpseudocode 짧은 예제를 Overleaf에서 열어보세요](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=algpseudocode+short+example\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgpseudocode%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithmic%7D%0A%5CState+%24i+%5Cgets+10%24%0A%5CIf%7B%24i%5Cgeq+5%24%7D+%0A++++%5CState+%24i+%5Cgets+i-1%24%0A%5CElse%0A++++%5CIf%7B%24i%5Cleq+3%24%7D%0A++++++++%5CState+%24i+%5Cgets+i%2B2%24%0A++++%5CEndIf%0A%5CEndIf+%0A%5Cend%7Balgorithmic%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

결과는 다음과 같습니다:

![Algpseudocode-0.png](/files/ef74bbac93723a3e85d46898ce87f594274bc8dc)

*다음을 불러오면 안 됩니다: `algorithm2e`, `algcompatible`, `algorithmic` 이미 불러온 경우 패키지를 `algpseudocode`.*

다음이 제공하는 명령 이름은 일반적으로 제목식 대문자 표기입니다. 예: `algpseudocode` 은 일반적으로 제목식 대문자 표기입니다. 예를 들어 `\State`, `\While`, `\EndWhile`.

알고리즘에 줄 번호를 추가하려면, 첫 번째 줄 번호를 다음에 추가할 수 있습니다: `algorithmic` 환경을 다음처럼: `\begin{algorithmic}[1]` 그러면 다음과 같은 출력이 나옵니다:

![Algpseudocode-00.png](/files/0e66ca741899745ac75e6c97be6e23aa9ea96114)

위의 알고리즘 예제에는 캡션도 번호도 없습니다. 캡션이 있는 알고리즘이 필요하다면, 다음도 불러와야 합니다: `algorithm` 패키지를 불러오고, 다음을 추가하세요:

```latex
\begin{algorithm}
\caption{...}
...
\end{algorithm}
```

주위에 `algorithmic` 환경을 둘러싸야 합니다. 다음을 사용할 수 있습니다: `\label{...}` 다음 뒤에 `\caption{...}`, 그래서 알고리즘 번호를 다음으로 상호 참조할 수 있습니다: `\ref{...}`.

```latex
\documentclass{article}
\usepackage{algorithm}
\usepackage{algpseudocode}
\begin{document}
\begin{algorithm}
\caption{An algorithm with caption}\label{alg:cap}
\begin{algorithmic}
\Require $n \geq 0$
\Ensure $y = x^n$
\State $y \gets 1$
\State $X \gets x$
\State $N \gets n$
\While{$N \neq 0$}
\If{$N$ is even}
    \State $X \gets X \times X$
    \State $N \gets \frac{N}{2}$  \Comment{이것은 주석입니다}
\ElsIf{$N$ is odd}
    \State $y \gets y \times X$
    \State $N \gets N - 1$
\EndIf
\EndWhile
\end{algorithmic}
\end{algorithm}

\end{document}
```

[이 algorithm+algpseudocode 짧은 예제를 Overleaf에서 열어보세요](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=Captioned+algorithm%2Balgpseudocode+example\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgorithm%7D%0A%5Cusepackage%7Balgpseudocode%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithm%7D%0A%5Ccaption%7BAn+algorithm+with+caption%7D%5Clabel%7Balg%3Acap%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithmic%7D%0A%5CRequire+%24n+%5Cgeq+0%24%0A%5CEnsure+%24y+%3D+x%5En%24%0A%5CState+%24y+%5Cgets+1%24%0A%5CState+%24X+%5Cgets+x%24%0A%5CState+%24N+%5Cgets+n%24%0A%5CWhile%7B%24N+%5Cneq+0%24%7D%0A%5CIf%7B%24N%24+is+even%7D%0A++++%5CState+%24X+%5Cgets+X+%5Ctimes+X%24%0A++++%5CState+%24N+%5Cgets+%5Cfrac%7BN%7D%7B2%7D%24++%5CComment%7BThis+is+a+comment%7D%0A%5CElsIf%7B%24N%24+is+odd%7D%0A++++%5CState+%24y+%5Cgets+y+%5Ctimes+X%24%0A++++%5CState+%24N+%5Cgets+N+-+1%24%0A%5CEndIf%0A%5CEndWhile%0A%5Cend%7Balgorithmic%7D%0A%5Cend%7Balgorithm%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

![Algpseudocode-1.png](/files/cfb6ebc04677211d0aa7223388824a57eff7b500)

다음 `algorithm` 환경은 [float](/latex/ko/figures-and-tables/02-positioning-images-and-tables.md) 다음과 같은 `table` 및 `figure`, 따라서 부동체 배치 수식자를 추가할 수 있습니다 `[hbt!]` 뒤에 `\begin{algorithm}` 필요한 경우입니다. 이는 또한 긴 `algorithmic` 환경 자체는 페이지를 넘어 나눌 수 있지만, 한 `algorithm` 환경은 그렇지 않습니다.

다음 `algorithm` 패키지는 또한 `\listofalgorithms` 다음과 같이 작동하는 명령을 제공합니다: `\listoffigures`, 하지만 캡션이 있는 알고리즘용입니다. 예를 들면 이렇습니다.

![Algpseudocode-2.png](/files/ff3dba7983a316d813b614f310bd1aabd8149125)

[Overleaf에서 전체 예제를 열어보세요](https://www.overleaf.com/project/new/template/20763?id=71202437\&templateName=algpseudocode+%2B+algorithm+example\&latexEngine=pdflatex\&texImage=texlive-full%3A2020.1\&mainFile=)

## algcompatible/algorithmic 및 algorithm 패키지는

다음 `algorithmic` 패키지는 다음과 유사한 구문을 사용합니다: `algpseudocode`; **하지만** 명령 이름이 모두 대문자로 표기됩니다. 예: `\STATE`, `\WHILE`, `\ENDWHILE`.

반면에, `algcompatible` 대문자 표기 및 제목식 대문자 표기 명령 이름을 인식하므로 `\STATE`, `\WHILE`, `\ENDWHILE`, `\State`, `\While`, `\EndWhile` 모두 인식됩니다. 명령 이름을 제외하면, `algcompatible` 및 `algorithmic` 명령은 다음과 같은 인자 구문을 사용합니다: `algpseudocode`.

```latex
\documentclass{article}
\usepackage{algcompatible}
% 또는 \usepackage{algorithmic}
\begin{document}
\begin{algorithmic}
\STATE $i\gets 10$
\IF {$i\geq 5$}
  \STATE $i\gets i-1$
\ELSE
  \IF {$i\leq 3$}
    \STATE $i\gets i+2$
  \ENDIF
\ENDIF
\end{algorithmic}

\end{document}
```

[이 algcompatible 짧은 예제를 Overleaf에서 열어보세요](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=algcompatible\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgcompatible%7D%0A%25+OR+%5Cusepackage%7Balgorithmic%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithmic%7D%0A%5CSTATE+%24i%5Cgets+10%24%0A%5CIF+%7B%24i%5Cgeq+5%24%7D+%0A++%5CSTATE+%24i%5Cgets+i-1%24%0A%5CELSE%0A++%5CIF+%7B%24i%5Cleq+3%24%7D%0A++++%5CSTATE+%24i%5Cgets+i%2B2%24%0A++%5CENDIF%0A%5CENDIF+%0A%5Cend%7Balgorithmic%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

일부 오래된 템플릿이나 문서 클래스는 이미 다음을 불러왔을 수 있습니다: `algorithmic`, 따라서 제공된 구문과 명령 이름을 따라야 합니다. *다음을 불러오면 안 됩니다: `algorithm2e`, `algpseudocode` 패키지를, 만약 `algorithmic` 또는 `algcompatible` 패키지가 이미 불러와져 있다면.*

다음 `algorithm` 패키지는 다음과 함께 사용할 수 있습니다: `algorithmic`/`algcompatible` 알고리즘에 번호가 매겨진 캡션을 추가하기 위해서입니다.

[Overleaf에서 전체 예제를 열어보세요](https://www.overleaf.com/project/new/template/20768?id=71235978\&templateName=algpseudocode+%2B+algorithm+example\&latexEngine=pdflatex\&texImage=texlive-full%3A2020.1\&mainFile=)

## algorithm2e 패키지는

다음 `algorithm2e` 패키지는 다음과는 상당히 다른 구문 구조를 가집니다: `algpseudocode`, `algcompatible` 및 `algorithmic` 패키지들과 다르므로, 어떤 패키지를 사용할지 또는 템플릿에 어떤 패키지가 불러와져 있는지 주의해야 합니다.

다음 `algorithm2e` 패키지는 다음을 제공합니다: `algorithm` 환경:

```latex
\documentclass{article}
\usepackage{algorithm2e}
\begin{document}
\begin{algorithm}
$i\gets 10$\;
\eIf{$i\geq 5$}
{
    $i\gets i-1$\;
}{
    \If{$i\leq 3$}
    {
        $i\gets i+2$\;
    }
}
\end{algorithm}

\end{document}
```

[이 algorithm2e 짧은 예제를 Overleaf에서 열어보세요](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=algorithm2e+example\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgorithm2e%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%5Cbegin%7Balgorithm%7D%0A%24i%5Cgets+10%24%5C%3B%0A%5CeIf%7B%24i%5Cgeq+5%24%7D%0A%7B%0A++++%24i%5Cgets+i-1%24%5C%3B%0A%7D%7B%0A++++%5CIf%7B%24i%5Cleq+3%24%7D%0A++++%7B%0A++++++++%24i%5Cgets+i%2B2%24%5C%3B%0A++++%7D%0A%7D%0A%5Cend%7Balgorithm%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

![Algorithm2e-0.png](/files/ebe3e90137b05d23dd8276c359e895f22c206066)

소스 코드의 모든 줄은 *반드시* 다음으로 끝나야 합니다: `\;` 그렇지 않으면 알고리즘이 출력에서 같은 텍스트 줄에서 계속됩니다. 블록을 시작하는 매크로가 있는 줄만 다음으로 끝나지 않아야 합니다: `\;`.

다음을 사용할 때: `algorithm2e` 다음을 사용할 수 있습니다: `\caption{...}\ref{...}` 이 `algorithm` 환경 안에서 직접 사용할 수 있으며, 다른 패키지를 불러올 필요가 없습니다. 그러나 알고리즘에 주석을 추가하려면 먼저 사용할 명령 이름을 선언해야 합니다:

```latex
%% 이는 \Comment 명령을 선언합니다
%% 인자는 /* ... */ 로 둘러싸입니다
\SetKwComment{Comment}{/* }{ */}

\begin{algorithm}
\caption{An algorithm with caption}\label{alg:two}
\KwData{$n \geq 0$}
\KwResult{$y = x^n$}
$y \gets 1$\;
$X \gets x$\;
$N \gets n$\;
\While{$N \neq 0$}{
  \eIf{$N$ is even}{
    $X \gets X \times X$\;
    $N \gets \frac{N}{2}$ \Comment*[r]{이것은 주석입니다}
  }{\If{$N$ is odd}{
      $y \gets y \times X$\;
      $N \gets N - 1$\;
    }
  }
}
\end{algorithm}
```

[캡션이 있는 이 algorithm2e 예제를 Overleaf에서 열어보세요](https://www.overleaf.com/docs?engine=\&snip_name=Captioned+algorithm2e+example\&snip=%5Cdocumentclass%7Barticle%7D%0A%5Cusepackage%7Balgorithm2e%7D%0A%5Cbegin%7Bdocument%7D%0A%25%25+This+declares+a+command+%5CComment%0A%25%25+The+argument+will+be+surrounded+by+%2F%2A+...+%2A%2F%0A%5CSetKwComment%7BComment%7D%7B%2F%2A+%7D%7B+%2A%2F%7D%0A%0A%5Cbegin%7Balgorithm%7D%0A%5Ccaption%7BAn+algorithm+with+caption%7D%5Clabel%7Balg%3Atwo%7D%0A%5CKwData%7B%24n+%5Cgeq+0%24%7D%0A%5CKwResult%7B%24y+%3D+x%5En%24%7D%0A%24y+%5Cgets+1%24%5C%3B%0A%24X+%5Cgets+x%24%5C%3B%0A%24N+%5Cgets+n%24%5C%3B%0A%5CWhile%7B%24N+%5Cneq+0%24%7D%7B%0A++%5CeIf%7B%24N%24+is+even%7D%7B%0A++++%24X+%5Cgets+X+%5Ctimes+X%24%5C%3B%0A++++%24N+%5Cgets+%5Cfrac%7BN%7D%7B2%7D%24+%5CComment%2A%5Br%5D%7BThis+is+a+comment%7D%0A++%7D%7B%5CIf%7B%24N%24+is+odd%7D%7B%0A++++++%24y+%5Cgets+y+%5Ctimes+X%24%5C%3B%0A++++++%24N+%5Cgets+N+-+1%24%5C%3B%0A++++%7D%0A++%7D%0A%7D%0A%5Cend%7Balgorithm%7D%0A%0A%5Cend%7Bdocument%7D)

![Algorithm2e-1.png](/files/72812f9795e174672f66692e872b5c1bef08a7d9)

기본적으로 `plain` 알고리즘 스타일이 사용됩니다. 하지만 알고리즘과 캡션 주위를 선으로 둘러싼 형식을 선호한다면 다음을 추가할 수 있습니다: `ruled` 를 불러올 때 패키지 옵션으로 `algorithm2e`, 또는 다음을 쓰세요: `\RestyleAlgo{ruled}` 문서에 포함하세요. 그러면 캡션이 있는 알고리즘이 다음과 같이 조판됩니다:

![Algorithm2e-11.png](/files/7f1f07798d603054aeae930f369ec4e2feff9deb)

다음 `algorithm2e` 패키지는 많은 사용자 지정 옵션을 제공합니다. 예를 들어 while—end while, if—end if 블록을 표시하는 세로선을 제거하려면 다음을 추가할 수 있습니다: `noline` 를 불러올 때 패키지 옵션으로 `algorithm2e`, 또는 다음을 쓰세요: `\SetNoline`. 또한 `\listofalgorithms` 명령도 다음에서 사용할 수 있습니다: `algorithm2e`.

[Overleaf에서 전체 예제를 열어보세요](https://www.overleaf.com/project/new/template/20787?id=71277562\&templateName=algpseudocode+%2B+algorithm+example\&latexEngine=pdflatex\&texImage=texlive-full%3A2020.1\&mainFile=)

## 추가 읽을거리

* [`algpseudocode` 패키지 문서](https://texdoc.org/pkg/algorithmicx) (3.1절 참조)
* [`algorithmic` 및 `알고리즘` 패키지 문서](https://texdoc.org/pkg/algorithms)
* [`algorithm2e` 패키지 문서](https://texdoc.org/pkg/algorithm2e)


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