[프로그래머스] 2020 카카오 인턴십 - 보석 쇼핑 (Java)

 

코딩테스트 연습 - 보석 쇼핑

문제 설명

[본 문제는 정확성과 효율성 테스트 각각 점수가 있는 문제입니다.]

개발자 출신으로 세계 최고의 갑부가 된 어피치는 스트레스를 받을 때면 이를 풀기 위해 오프라인 매장에 쇼핑을 하러 가곤 합니다.
어피치는 쇼핑을 할 때면 매장 진열대의 특정 범위의 물건들을 모두 싹쓸이 구매하는 습관이 있습니다.
어느 날 스트레스를 풀기 위해 보석 매장에 쇼핑을 하러 간 어피치는 이전처럼 진열대의 특정 범위의 보석을 모두 구매하되 특별히 아래 목적을 달성하고 싶었습니다.
진열된 모든 종류의 보석을 적어도 1개 이상 포함하는 가장 짧은 구간을 찾아서 구매

예를 들어 아래 진열대는 4종류의 보석(RUBY, DIA, EMERALD, SAPPHIRE) 8개가 진열된 예시입니다.

진열대 번호	1	2	3	4	5	6	7	8
보석 이름	DIA	RUBY	RUBY	DIA	DIA	EMERALD	SAPPHIRE	DIA

진열대의 3번부터 7번까지 5개의 보석을 구매하면 모든 종류의 보석을 적어도 하나 이상씩 포함하게 됩니다.

진열대의 3, 4, 6, 7번의 보석만 구매하는 것은 중간에 특정 구간(5번)이 빠지게 되므로 어피치의 쇼핑 습관에 맞지 않습니다.

진열대 번호 순서대로 보석들의 이름이 저장된 배열 gems가 매개변수로 주어집니다. 이때 모든 보석을 하나 이상 포함하는 가장 짧은 구간을 찾아서 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.
가장 짧은 구간의 시작 진열대 번호와 끝 진열대 번호를 차례대로 배열에 담아서 return 하도록 하며, 만약 가장 짧은 구간이 여러 개라면 시작 진열대 번호가 가장 작은 구간을 return 합니다.

 

[제한사항]

• gems 배열의 크기는 1 이상 100,000 이하입니다.
  • gems 배열의 각 원소는 진열대에 나열된 보석을 나타냅니다.
  • gems 배열에는 1번 진열대부터 진열대 번호 순서대로 보석이름이 차례대로 저장되어 있습니다.
  • gems 배열의 각 원소는 길이가 1 이상 10 이하인 알파벳 대문자로만 구성된 문자열입니다.

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입출력 예

gems	result
["DIA", "RUBY", "RUBY", "DIA", "DIA", "EMERALD", "SAPPHIRE", "DIA"]	[3, 7]
["AA", "AB", "AC", "AA", "AC"]	[1, 3]
["XYZ", "XYZ", "XYZ"]	[1, 1]
["ZZZ", "YYY", "NNNN", "YYY", "BBB"]	[1, 5]

입출력 예에 대한 설명

입출력 예 #1
문제 예시와 같습니다.

입출력 예 #2
3종류의 보석(AA, AB, AC)을 모두 포함하는 가장 짧은 구간은 [1, 3], [2, 4]가 있습니다.
시작 진열대 번호가 더 작은 [1, 3]을 return 해주어야 합니다.

입출력 예 #3
1종류의 보석(XYZ)을 포함하는 가장 짧은 구간은 [1, 1], [2, 2], [3, 3]이 있습니다.
시작 진열대 번호가 가장 작은 [1, 1]을 return 해주어야 합니다.

입출력 예 #4
4종류의 보석(ZZZ, YYY, NNNN, BBB)을 모두 포함하는 구간은 [1, 5]가 유일합니다.
그러므로 [1, 5]를 return 해주어야 합니다.

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풀이

투 포인터를 응용하는 문제로 처음에는 양 끝에서 좁혀나가는 방향으로 구현을 시도해봤는데 생각하지 못한 예외가 있는지 정확성도 풀리지 않았다.

오랜 시간 고민에도 풀 수 없어 아래 블로그를 참고하여 풀었다.

[2020 카카오 인턴십 / 프로그래머스] 보석 쇼핑 for JAVA

 

먼저, 각 변수들에 대한 설명이다.

        Map<String, Integer> gemCounter = new HashMap<>();
        Queue<String> selectedGems = new LinkedList<>();
        Set<String> gemSet = new HashSet<>(Arrays.asList(gems));

        int start = 0;
        int end = Integer.MAX_VALUE;
        int startPoint = 0;

- gemCounter는 HashMap으로 보석의 이름을 key로 가지고 value는 보석의 갯수를 갖는다.

- selectedGems는 Queue로 어피치가 선택한 보석 리스트다. 문제의 조건에 따라 선택한 보석은 연속적이어야하기 때문에 앞에서부터 차례로 선택한 보석을 포기할 때는 가장 먼저 선택한 보석부터 포기해야한다. 이러한 조건을 위해서는 Queue가 적합하다.

- getSet은 HashSet으로 보석 종류를 저장한 변수다.

 

- start는 선택한 보석 리스트의 시작 지점을 나타낸다.

- end는 선택한 보석 리스트의 끝 지점을 나타낸다. 이는 selectedGems의 사이즈와 같은 값이고, 최솟값을 구하기 위해 초기값으로는 Integer.MAX_VALUE를 둔다.

- startPoint는 최종적으로 값을 리턴할 때 사용되는 변수로, 선택한 보석들이 모든 종류의 보석을 가지고 있으면서도 selectedGems의 값이 최솟값인 경우의 시작 지점을 저장한다.

 

로직의 흐름은 다음과 같다.

        for (String gem : gems) {
            gemCounter.put(gem, gemCounter.getOrDefault(gem, 0) + 1);
            selectedGems.add(gem);

            while (true) {
                String targetGem = selectedGems.peek();

                if (gemCounter.get(targetGem) <= 1) {
                    break;
                }

                selectedGems.poll();
                start++;
                gemCounter.put(targetGem, gemCounter.get(targetGem) - 1);
            }

            if (gemCounter.size() == gemSet.size() && end > selectedGems.size()) {
                startPoint = start;
                end = selectedGems.size();
            }
        }

        return new int[] {startPoint + 1, startPoint + end};

1. gems를 앞에서 부터 순회하는데 해당 gemCounter에서 해당 gem을 찾아 갯수 + 1을 해준다.

2. 그리고 해당 gem을 selectedGems에 추가한다. 선택한 보석 리스트에 추가를 하는 것이다.

3. while문을 통해 selectedGems에서 제거할만한 gem이 있는지 파악한다. 제거 조건은 해당 gem이 gemCounter에서 2개 이상의 값을 가지고 있는지 여부다. 2개 이상인 경우 해당 gem을 selectedGems에서 빼주고, start + 1을 해준다. 이미 보유하고 있는 리스트에서 해당 gem이 여러 개 있으므로 가장 앞에 있는 gem은 제거를 하여 길이를 줄이기 위함이다. 만약 1개 이하인 경우는 해당 gem은 필수적으로 리스트에 포함되어야 하는 것이므로 while문을 종료한다.

4. gemCounter의 사이즈 (keySet().size())와 gemSet의 사이즈가 동일하고(gemCounter가 모든 종류의 보석을 다 가지고 있다는 것을 의미) 현재 seletedGems의 사이즈보다  end값(여태까지 모든 종류의 보석을 포함하고 있을 때의 selectedGems 크기의 최솟값)이 작은 경우 startPoint와 end 값을 업데이트해준다.

5. for문이 종료되었을 때 startPoint에는 조건을 만족하는 seletedGems의 시작 지점, end에는 조건을 만족하는 seletedGems의 사이즈가 저장되어있으므로 해당 값들을 리턴한다.

 

코드

import java.util.*;

public class Solution {
    public int[] solution(String[] gems) {
        Map<String, Integer> gemCounter = new HashMap<>();
        Queue<String> selectedGems = new LinkedList<>();
        Set<String> gemSet = new HashSet<>(Arrays.asList(gems));

        int start = 0;
        int end = Integer.MAX_VALUE;
        int startPoint = 0;

        for (String gem : gems) {
            gemCounter.put(gem, gemCounter.getOrDefault(gem, 0) + 1);
            selectedGems.add(gem);

            while (true) {
                String targetGem = selectedGems.peek();

                if (gemCounter.get(targetGem) <= 1) {
                    break;
                }

                selectedGems.poll();
                start++;
                gemCounter.put(targetGem, gemCounter.get(targetGem) - 1);
            }

            if (gemCounter.size() == gemSet.size() && end > selectedGems.size()) {
                startPoint = start;
                end = selectedGems.size();
            }
        }

        return new int[] {startPoint + 1, startPoint + end};
    }
}