24-06-27 알고리즘 문제 풀이

오늘도 마찬가지로 과제를 진행하느라 바쁜 하루였다. 테스트 코드 작성이 익숙하지 않다보니 어려움을 많이 느꼈던 것 같다.

 

여기에는 오늘 풀어본 알고리즘 문제를 하나 정리해본다.

 

1. 알고리즘 문제 풀이

프로그래머스에 있는 '롤케이크 자르기' 문제를 풀어보았다.

1-1. 풀어본 문제

[문제]

 

철수는 롤케이크를 두 조각으로 잘라서 동생과 한 조각씩 나눠 먹으려고 합니다. 이 롤케이크에는 여러가지 토핑들이 일렬로 올려져 있습니다. 철수와 동생은 롤케이크를 공평하게 나눠먹으려 하는데, 그들은 롤케이크의 크기보다 롤케이크 위에 올려진 토핑들의 종류에 더 관심이 많습니다. 그래서 잘린 조각들의 크기와 올려진 토핑의 개수에 상관없이 각 조각에 동일한 가짓수의 토핑이 올라가면 공평하게 롤케이크가 나누어진 것으로 생각합니다.

 

예를 들어, 롤케이크에 4가지 종류의 토핑이 올려져 있다고 합시다. 토핑들을 1, 2, 3, 4와 같이 번호로 표시했을 때, 케이크 위에 토핑들이 [1, 2, 1, 3, 1, 4, 1, 2] 순서로 올려져 있습니다. 만약 세 번째 토핑(1)과 네 번째 토핑(3) 사이를 자르면 롤케이크의 토핑은 [1, 2, 1], [3, 1, 4, 1, 2]로 나뉘게 됩니다. 철수가 [1, 2, 1]이 놓인 조각을, 동생이 [3, 1, 4, 1, 2]가 놓인 조각을 먹게 되면 철수는 두 가지 토핑(1, 2)을 맛볼 수 있지만, 동생은 네 가지 토핑(1, 2, 3, 4)을 맛볼 수 있으므로, 이는 공평하게 나누어진 것이 아닙니다. 만약 롤케이크의 네 번째 토핑(3)과 다섯 번째 토핑(1) 사이를 자르면 [1, 2, 1, 3], [1, 4, 1, 2]로 나뉘게 됩니다. 이 경우 철수는 세 가지 토핑(1, 2, 3)을, 동생도 세 가지 토핑(1, 2, 4)을 맛볼 수 있으므로, 이는 공평하게 나누어진 것입니다. 공평하게 롤케이크를 자르는 방법은 여러가지 일 수 있습니다. 위의 롤케이크를 [1, 2, 1, 3, 1], [4, 1, 2]으로 잘라도 공평하게 나뉩니다. 어떤 경우에는 롤케이크를 공평하게 나누지 못할 수도 있습니다.

 

롤케이크에 올려진 토핑들의 번호를 저장한 정수 배열 topping이 매개변수로 주어질 때, 롤케이크를 공평하게 자르는 방법의 수를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

 

- 제한 사항

• $1 {\;}{\leq}{\;} topping의 길이 {\;}{\leq}{\;} 10^{6} $
• $1 {\;}{\leq}{\;} topping의 원소 {\;}{\leq}{\;} 10^{4} $

 

- 입출력 예

topping	result
[1,2,1,3,1,4,1,2]	2
[1,2,3,1,4]	0

 

 

- 입출력 예 설명

 

입출력 예 #1

• 롤케이크를 [1, 2, 1, 3], [1, 4, 1, 2] 또는 [1, 2, 1, 3, 1], [4, 1, 2]와 같이 자르면 철수와 동생은 각각 세 가지 토핑을 맛볼 수 있습니다. 이 경우 공평하게 롤케이크를 나누는 방법은 위의 두 가지만 존재합니다.

입출력 예 #2

• 롤케이크를 공평하게 나눌 수 없습니다.

 

1-2. 문제 풀이

먼저 문제를 어떤 식으로 풀어야할지 곰곰히 생각해보았다. 토핑 배열 전체를 최대한 적게 돌기 위해서 고민을 해보았는데 최소 2번은 돌아야한다가 최종적으로 내린 결론이다.

 

내 아이디어는 다음과 같았다. 맵을 이용해 토핑과 토핑의 개수를 세서 저장한다. 그런 다음 토핑 배열 전체를 왼쪽에서부터 돌면서 왼쪽에 해당하는 토핑과 오른쪽에 해당하는 서로 다른 토핑의 개수를 센 뒤 비교하여 같으면 답에 추가한다.

 

롤케이크를 잘랐을때 왼쪽에 해당하는 부분의 토핑 갯수를 세는 것은 셋을 이용하기로 했다. 서로 다른 토핑 갯수만 세면 되기 때문에 중복되는 것은 어차피 저장되지 않는 셋을 이용하는 것이 효율적일 것이라고 생각했다.

 

그렇게 작성한 코드는 아래와 같다.

class Solution {
    fun solution(topping: IntArray): Int {
        var answer = 0

        // 토핑, 토핑의 갯수를 저장할 맵
        val maps = mutableMapOf<Int, Int>()

        // 토핑과 토핑의 갯수를 맵에 저장
        for (top in topping) {
            maps[top] = maps.getOrDefault(top, 0) + 1
        }

        // 잘랐을 때 왼쪽에 해당하는 토핑의 갯수를 세기 위한 셋
        val left = mutableSetOf<Int>()

        for (i in topping) {
            // 셋에 토핑을 추가, 셋이기 때문에 중복되면 추가되지 않음
            left.add(i)

            // 맵에서 해당 토핑의 갯수를 하나 빼줌
            maps[i] = maps.getOrDefault(i, 0) - 1

            // 왼쪽 토핑 갯수
            val leftNumb = left.size

            // 값이 0인 토핑을 제외하고 오른쪽 토핑 갯수 세기
            val rightNumb = maps.filterNot { it.value == 0 }.size

            // 왼쪽, 오른쪽 토핑 갯수가 같으면 답에 추가
            if (leftNumb == rightNumb) answer++
        }

        return answer
    }
}

위와 같이 작성했더니 시간초과로 답안으로 통과되지 못했다.

 

왜 그랬을까 잘 생각해봤는데 아무래도 이 부분이 문제가 된 것 같다.

 

// 값이 0인 토핑을 제외하고 오른쪽 토핑 갯수 세기
val rightNumb = maps.filterNot { it.value == 0 }.size

값이 0인 토핑을 제외하고, 크기를 알기위해서 매번 맵 전체를 돌아야하기 때문이다. 

 

따라서 코드를 다음과 같이 수정했다. 맵의 크기를 딱 한 번 측정해 변수에 담아놓는다. 반복을 돌면서 맵에서 해당 토핑의 갯수를 하나 빼줄 때 해당 토핑의 갯수를 확인해서 0이 되었으면 변수에서 1을 빼준다.

 

수정한 코드는 아래와 같다.

class Solution {
    fun solution(topping: IntArray): Int {
        var answer = 0

        // 토핑, 토핑의 갯수를 저장할 맵
        val maps = mutableMapOf<Int, Int>()

        // 토핑과 토핑의 갯수를 맵에 저장
        for (top in topping) {
            maps[top] = maps.getOrDefault(top, 0) + 1
        }

        // 잘랐을 때 왼쪽에 해당하는 토핑의 갯수를 세기 위한 셋
        val left = mutableSetOf<Int>()

        // 오른쪽에 해당하는 토핑의 갯수를 알기 위한 변수
        var rightNumb = maps.size

        for (i in topping) {
            // 셋에 토핑을 추가, 셋이기 때문에 중복되면 추가되지 않음
            left.add(i)

            // 맵에서 해당 토핑의 갯수를 하나 빼줌
            maps[i] = maps.getOrDefault(i, 0) - 1

            // 제외 시킨 뒤 해당 토핑의 갯수가 0이 되면 오른쪽 토핑 갯수를 하나 빼줌
            if (maps[i] == 0) rightNumb--

            // 왼쪽 토핑 갯수
            val leftNumb = left.size

            // 왼쪽, 오른쪽 토핑 갯수가 같으면 답에 추가
            if (leftNumb == rightNumb) answer++
        }

        return answer
    }
}

위와 같이 답안을 제출했더니 정상적으로 답안으로 통과되었다.

 

처음에 시간초과 떴을때 살짝 막막한 느낌이 있었는데 문제가 어디인지 발견하고나니 쉽게 코드를 수정할 수 있었다.

 

이전에는 아이디어가 떠올라도 코드로 구현하는 부분에서 어려움을 겪는 경우가 많았는데 이제는 그 부분은 어느정도 익숙해진 것 같다. 매일 문제를 푸는 것이 도움이 많이 되는 것 같아 만족스럽다.

 

2. 오늘 배운 것

- 테스트 코드 작성을 하면서 다양한 것들을 알게되었다. 여전히 쉽지는 않은데 더 열심히 공부해보아야겠다.