프로그래머스: 징검다리 건너기⭐⭐⭐

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체감 난이도 : ⭐⭐⭐
유형 : 이분 탐색, 슬라이딩 윈도우
걸린 시간: 1시간 초과!

🧐 문제

문제 설명

[본 문제는 정확성과 효율성 테스트 각각 점수가 있는 문제입니다.]

카카오 초등학교의 “니니즈 친구들”이 “라이언” 선생님과 함께 가을 소풍을 가는 중에 징검다리가 있는 개울을 만나서 건너편으로 건너려고 합니다. “라이언” 선생님은 “니니즈 친구들”이 무사히 징검다리를 건널 수 있도록 다음과 같이 규칙을 만들었습니다.

  • 징검다리는 일렬로 놓여 있고 각 징검다리의 디딤돌에는 모두 숫자가 적혀 있으며 디딤돌의 숫자는 한 번 밟을 때마다 1씩 줄어듭니다.
  • 디딤돌의 숫자가 0이 되면 더 이상 밟을 수 없으며 이때는 그 다음 디딤돌로 한번에 여러 칸을 건너 뛸 수 있습니다.
  • 단, 다음으로 밟을 수 있는 디딤돌이 여러 개인 경우 무조건 가장 가까운 디딤돌로만 건너뛸 수 있습니다.

“니니즈 친구들”은 개울의 왼쪽에 있으며, 개울의 오른쪽 건너편에 도착해야 징검다리를 건넌 것으로 인정합니다.
“니니즈 친구들”은 한 번에 한 명씩 징검다리를 건너야 하며, 한 친구가 징검다리를 모두 건넌 후에 그 다음 친구가 건너기 시작합니다.

디딤돌에 적힌 숫자가 순서대로 담긴 배열 stones와 한 번에 건너뛸 수 있는 디딤돌의 최대 칸수 k가 매개변수로 주어질 때, 최대 몇 명까지 징검다리를 건널 수 있는지 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

[제한사항]

  • 징검다리를 건너야 하는 니니즈 친구들의 수는 무제한 이라고 간주합니다.
  • stones 배열의 크기는 1 이상 200,000 이하입니다.
  • stones 배열 각 원소들의 값은 1 이상 200,000,000 이하인 자연수입니다.
  • k는 1 이상 stones의 길이 이하인 자연수입니다.

[입출력 예]

stones k result
[2, 4, 5, 3, 2, 1, 4, 2, 5, 1] 3 3

입출력 예에 대한 설명


입출력 예 #1

첫 번째 친구는 다음과 같이 징검다리를 건널 수 있습니다.
step_stones_104.png

첫 번째 친구가 징검다리를 건넌 후 디딤돌에 적힌 숫자는 아래 그림과 같습니다.
두 번째 친구도 아래 그림과 같이 징검다리를 건널 수 있습니다.
step_stones_101.png

두 번째 친구가 징검다리를 건넌 후 디딤돌에 적힌 숫자는 아래 그림과 같습니다.
세 번째 친구도 아래 그림과 같이 징검다리를 건널 수 있습니다.
step_stones_102.png

세 번째 친구가 징검다리를 건넌 후 디딤돌에 적힌 숫자는 아래 그림과 같습니다.
네 번째 친구가 징검다리를 건너려면, 세 번째 디딤돌에서 일곱 번째 디딤돌로 네 칸을 건너뛰어야 합니다. 하지만 k = 3 이므로 건너뛸 수 없습니다.
step_stones_103.png

따라서 최대 3명이 디딤돌을 모두 건널 수 있습니다.


✏️ 풀이 과정

이 문제는 최대 몇명이 디딤돌을 건널 수 있는가? 묻는 문제이다.

해당 질문에 대답하기 위해, 아래를 떠올렸다.

  1. k만큼의 범위에서의 최대 값을 구하면, 해당 범위의 디딤돌을 건널 수 있는 최대 인원 수이다.
  2. 디딤돌 모든 위치에서 1번을 적용한다.
  3. 2번에서 구한 값 중, 최소 값을 구하면 문제의 답을 구할 수 있을 것이다.

이 것을 떠올리긴 했는데, 어떤 식으로 최적화 해야할지가 떠오르지 않았다.

1시간 30분 이상 시간을 투자할 수는 없었기에, 다른 사람의 힌트를 살펴보았다.

sliding window와 Deque 자료구조를 이용합니다.

stones 배열을 (index, value) 쌍으로 매핑한 뒤 순회합니다.

1. Deque 에 뒤에서부터 집어 넣습니다.

2. Deque의 마지막 원소가 집어넣을 원소보다 작다면, pop 해줍니다.

3. Deque의 첫번째 원소가 현재 index - k 를 벗어났다면, pop 해줍니다.

이렇게 하면 Deque[0]가 해당 구간의 max 값입니다.
Deque 자료구조는 head 와 tail 의 삽입, 삭제가 모두 O(1) 이기에 max 값을 O(1) 시간에 구할 수 있습니다.
answer 은 여기서 구해진 max 값 중 가장 작은 값이 됩니다.

사실상 거의 답지이다.

이 알고리즘을 sliding window maximum이라고 한다.


✏️ 나의 풀이(첫 시도)

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int solution(vector<int> stones, int k) {
    
    int totalMin = *max_element(stones.begin(), stones.begin()+k);
    
    int curMax = totalMin;
    int last = 0;
    for(int i=k; i<stones.size(); i++) {
        if(stones[last] == curMax) {
            int temp = *max_element(stones.begin()+last+1, stones.begin()+last+1+k);
            curMax = temp;
            totalMin = min(totalMin, curMax);
        }
        last++;
    }
    
    return totalMin;
}
  • 1시간이 넘어갈 때, 일단 급하게 코드를 완성해보자라는 마음으로 만들었다.
  • 현재 범위에서의 최대 값을 curMax에 저장해두었다가, 해당 값이 빠져나갈 때 다시 갱신해준다.
    • 최적화를 위해, 나름 급하게 시도한 것이다.
  • 총 97.4점을 맞았다.
    • 정확성 테스트: 모두 통과
    • 효율성 테스트: 1개 실패

✏️ 나의 풀이

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int solution(vector<int> stones, int k) {
    int result = INT_MAX;
    
    deque<int> dq;
    for(int i=0; i<stones.size(); i++) {
        while(!dq.empty() && stones[dq.back()] < stones[i]) dq.pop_back();
        dq.push_back(i);
        if(dq.front() <= i-k) dq.pop_front();
        
        if(i >= k-1) result = min(result, stones[dq.front()]);
    }
    
    return result;
}
  • 힌트를 확인하고 짠 코드이다.
  • sliding window maximum 알고리즘을 사용하였다.

✔️ 다른 사람의 풀이

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

int search(vector<int> stones, int mid, int k){
    int cnt = 0;
    for(int i = 0; i < stones.size();i++){
        if(stones[i] < mid)
            cnt++;
        else
            cnt = 0;
        if(cnt >= k) return -1;
    }
    return 1;
}

int solution(vector<int> stones, int k) {
    int answer = 0;
    int start = 0;
    int end = *max_element(stones.begin(),stones.end());
   
    while(start <= end){
        int mid = (start + end) / 2;
        if(search(stones,mid,k) == 1){
            start = mid + 1;
            if(answer < mid)
                answer = mid;
        }else
            end = mid -1;
    }
    return answer;
}

🧐 분석

  • 이분탐색을 사용하고 있다.
  • 특정 인원 mid를 가정하고, 돌 내구도에서 mid를 뺐을 때, 연속으로 k번 이상 0 이하가 되는 구간이 있는지 확인한다.
    • 있다면 건너지 못한다.
    • 없다면 건널 수 있다.
  • 위 값을 기준으로, 이분탐색의 범위를 더 좁게 조정한다.

  • 와… 이분탐색을 전혀 생각해보지 못했다..

🪶 후기

1시간 제한을 걸고 하면, 3단계는 감은 잡지만, 풀기가 힘들다.

그래서 그런가 요즘 PS 실력이 낮다는게 느껴진다.

시간 제한이 따로 없으면, 무조건 풀긴하는데 이러면 의미가 없으니..

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