[파이썬 python] 프로그래머스 - 보석 쇼핑

• [카카오 인턴] 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 번호12345678

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

gemsresult

["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.

※ 공지 - 2020년 7월 21일 테스트케이스가 추가되었습니다.

 

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import collections

answer = [1,1]

def solution(gems):
	#예외처리
    if len(gems) == 1:
        answer[0] = 1
        answer[1] = 1
        return
    # 원래 보석들의 총합.
    type_total = dict(collections.Counter(gems))
    # 구간별로 보석을 담을 바구니다
    type_now = collections.defaultdict(int)
    type_now[gems[0]] += 1
    
    l, r, min_range = 0, 0, 999999
    while r != len(gems):
		# 바구니에 있는 보석과 원래 보석들의 총합이 같을 경우
        if len(type_now) == len(type_total):
        	# 최소 구간일 경우에
            if r - l < min_range:
                min_range = r - l
                answer[0] = l+1
                answer[1] = r+1
            # left 보석을 1개씩 줄여준다.
            if type_now[gems[l]] >= 2: 
                type_now[gems[l]] -= 1
            # left 보석이 1개 있다면 아예 삭제한다.
            else:
                type_now.pop(gems[l])
            l += 1
        # 보석이 같지 않다면
        else:
            r += 1
            # 끝일 때 예외처리 해줘야 한다
            if r != len(gems):
            	# 보석 넣어줌
                type_now[gems[r]] += 1
    
    return answer

 

정확성  테스트
테스트 1 〉	통과 (0.05ms, 10.3MB)
테스트 2 〉	통과 (0.15ms, 10.2MB)
테스트 3 〉	통과 (0.44ms, 10.1MB)
테스트 4 〉	통과 (0.53ms, 10.2MB)
테스트 5 〉	통과 (0.69ms, 10.3MB)
테스트 6 〉	통과 (0.04ms, 10.2MB)
테스트 7 〉	통과 (0.05ms, 10.3MB)
테스트 8 〉	통과 (0.77ms, 10.2MB)
테스트 9 〉	통과 (0.99ms, 10.3MB)
테스트 10 〉	통과 (0.89ms, 10.3MB)
테스트 11 〉	통과 (1.24ms, 10.4MB)
테스트 12 〉	통과 (1.43ms, 10.1MB)
테스트 13 〉	통과 (2.16ms, 10.3MB)
테스트 14 〉	통과 (3.89ms, 10.5MB)
테스트 15 〉	통과 (3.40ms, 10.4MB)
효율성  테스트
테스트 1 〉	통과 (4.44ms, 10.5MB)
테스트 2 〉	통과 (6.86ms, 10.5MB)
테스트 3 〉	통과 (11.43ms, 11.1MB)
테스트 4 〉	통과 (11.18ms, 11.6MB)
테스트 5 〉	통과 (21.10ms, 12MB)
테스트 6 〉	통과 (24.38ms, 12.2MB)
테스트 7 〉	통과 (27.82ms, 12.7MB)
테스트 8 〉	통과 (33.26ms, 12.9MB)
테스트 9 〉	통과 (37.59ms, 13.5MB)
테스트 10 〉	통과 (43.53ms, 13.8MB)
테스트 11 〉	통과 (49.36ms, 14.5MB)
테스트 12 〉	통과 (37.22ms, 15.7MB)
테스트 13 〉	통과 (52.06ms, 16.3MB)
테스트 14 〉	통과 (78.61ms, 17.2MB)
테스트 15 〉	통과 (77.09ms, 17.9MB)

후기

 단순하게 O(n2)의 시간복잡도를 가진 브루트포스로도 풀 수 가 있으나, 시간 효율성을 고려한다! 투포인터로 풀어야 하는 문제다. 전형적인 투포인트 문제지만 투포인터와 슬라이딩 윈도우 같은 것에 취약해서 처음에 애를 먹었다.

 

left와 right,  최소기리와 answer[] 변화를 대략적으로

 

풀이

* 투포인터 left와 right를 사용한다. 최소한의 조건(모든 보석이 구간에 들어있음)을 만족시킬 때, 가장 짧고 가장 먼저인 구간을 찾아낸다.

(1) 총 보석 종류가 몇 개 인지 구한다(Counter 사용 하였음). 나중에 구간별 보석을 넣을 딕셔너리형 바구니(?) 도 생성한다.

(2) right 포인터는 앞으로 가며 보석을 더해 줄 포인터다. left 포인터는 (바구니 안의 보석 종류와 총 보석 종류가 같을 때) 앞으로 가며 보석을 빼 줄 포인터다.

(3) 바구니 안의 보석 종류와 총 보석 종류가 같지 않으면 right 포인터를 앞으로 가며 right 위치에 해당하는 보석을 하나씩 더해준다.

(4) 더해주다가, 바구니 안의 보석 종류와 총 보석 종류가 같을 때가 나올 것이다. 이 때 최소구간인지를 파악한 다음, 최소구간이 맞다면 최소구간을 현재로 변경한다. (<= 가 아니라 <로 최소 구간인지 파악한다.)

 그리고 left 포인터 위치의 보석을 빼준다. (left 보석이 1개 남았으면 아예 없어져야 함으로 해당하는 보석 딕셔너리 요소를 아예 삭제 시켜준다.) 이후에 left 포인터 위치를 앞으로 더해준다.

(5) right 포인터가 바깥으로 나가버리면, 반복문을 빠져나온다.(맨 마지막까지 포함한 구간에도 보석 종류가 정확하지 않다면, 결국 어딘가 있을 left 포인터 ~ 끝에 있는 right 포인터 사이에는 답이 없기 떄문에)