[프로그래머스 LEVEL 3] 징검다리 건너기 / C++

[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]

stoneskresult

[2, 4, 5, 3, 2, 1, 4, 2, 5, 1]

3

3

 

[풀이 과정]

효율성 테스트를 통과하기 위해서는 이분탐색으로 문제를 풀어야 한다!!

하지만 나는 처음에 다른 방법으로 풀었는데 문제 풀면서 스스로 똑똑하다고 생각했고,,ㅎ

효율성을 통과할 수 있을 거라고 생각했다..하지만 자꾸 13번에서 시간초과가 나서 결국엔 이분탐색으로 풀었다.

그래도 전에 시도했던 방법이 아까우니까 틀린 풀이도 설명해보려 한다.

 

- 틀린 풀이 과정

문제 조건에 따르면 k개의 디딤돌이 연속으로 0이면 니니즈 친구들은 징검다리를 건널 수 없다.

그렇다면 가장 먼저 k개의 디딤돌들이 모두 0이 되는 구간을 찾으면 된다!

이를 위해서는 배열의 첫번째 원소부터 k개의 원소를 확인하며 그 중의 최댓값을 구하고

이 최댓값들 중에서 최소값을 찾으면 된다.

역시나 말로하면,,이해가 잘 안 될 것이다..(젝아,,말을 잘 못하기 때문에,,^^)

2 4 5 3 2 1 

위와 같이 배열이 주어졌다고 하자.

앞에서부터 k개의 원소를 확인하며 그 중 최대값을 구한다.

1. 2 4 5 => 5

2. 4 5 3 => 5

3. 5 3 2 => 5

4. 3 2 1 => 3

각 구간의 최대값이 해당 구간을 건널 수 있는 친구들의 최대 수가 된다.

우리는 전체 구간에 대한 답을 구해야 하기 때문에 이 최대값 중 최소값을 구해야 한다.

따라서, 정답은 3이 되고 [3 2 1] 구간이 가장 먼저 디딤돌들이 모두 0이 되는 구간이다!

급하신 분들은 여기까지만 읽고 이분탐색 풀이로 넘어가셔도 됩니다!!

 

처음에는 이 논리대로만 코드를 작성했는데 효율성 테스트 7번부터 시간초과가 발생했다ㅠㅠ

그래서 나름 시간초과를 피하기 위해 다음과 같은 조건을 추가해봤다.

만일, 이전 구간의 최대값의 인덱스가 새로 확인하는 구간에 포함되어 있다면 현재 최대값과

새 구간의 마지막 원소의 크기를 비교한다.

현재 최대값이 더 크다면 새 구간의 최대값을 확인할 필요가 없기 때문에 연산을 진행하지 않는다.

하지만, 마지막 원소가 더 크면 최대값을 마지막 원소로 변경한다.

이런 조건을 넣은 뒤에는 효율성 13번만 시간초과가 발생했다,,

여기까지 시도해 보고 결국에는 이분탐색으로 풀었다.

해당 풀이의 코드는 다음과 같다.

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int solution(vector<int> stones, int k) {
    int answer = 200000000, maxNum;
    int size = stones.size();
    auto maxIndex = stones.end();

    for(int i = 0; i <= size - k; i++) {
        if(maxIndex >= stones.begin() + i && maxIndex < stones.begin() + i + k) {
            if (maxNum >= stones[i + k - 1])
                continue;
            else {
                maxIndex = stones.begin() + i + k - 1;
            }
        }
        else {
            maxIndex = max_element(stones.begin() + i, stones.begin() + i + k);
        }
        maxNum = *maxIndex;
        answer = min(answer, maxNum);
    }

    return answer;
}

 

- 이분탐색 풀이 과정

해당 문제에서 탐색 대상이 되는 건 징검다리를 건널 수 있는 친구의 수이다.

* 친구 수를 M이라고 하겠다.

k개의 디딤돌들이 모두 M보다 작은 경우들 중 M의 최소값이 정답이다.

(위의 틀린 풀이 과정을 읽고 오시면 이해가 더 잘 되실 겁니다)

다음의 조건을 활용하여 이분탐색을 진행한다.

1. M보다 같거나 작은 수를 가진 디딤돌이 연속으로 K개 이상 나오면 

=> 최소값을 찾아야 하기 때문에 M을 기준으로 왼쪽을 탐색한다.

2. 이와 반대의 경우에는

=> 더 많은 사람들이 디딤돌을 건널 수 있다는 것이기 때문에 M을 기준으로 오른쪽을 탐색한다.

코드는 다음과 같다.

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
// k개의 디딤돌 숫자가 모두 0이 되는 구간의 존재 유무 확인
bool findZero(vector<int> stones, int k, int num)
{
    int cnt = 0;
    for (auto elem : stones)
    {
        // 디딤돌 숫자가 num보다 작거나 같다 => 0이다
        if (elem <= num)
        {
            cnt++;
            // k개의 디딤돌 숫자가 연속으로 0이면 true 반환
            if (cnt == k)
            {
                return true;
            }
        }
        // 디딤돌 숫자 0 아니면 cnt 변수 초기화
        else
        {
            cnt = 0;
        }
    }
    // 구간 없으면 false 반환
    return false;
}

int solution(vector<int> stones, int k)
{
    int leftNum = 1, rightNum = *max_element(stones.begin(), stones.end());
    int answer = rightNum;
    // 이분탐색 실시
    // 탐색 대상은 징검다리를 건널 수 있는 사람의 최대 수!
    while (leftNum <= rightNum)
    {
        int halfNum = (leftNum + rightNum) / 2;
        // 구간 찾으면
        if (findZero(stones, k, halfNum))
        {
            // 이분탐색을 진행중이기 때문에 halfNum은 이미 최소값이다.
            answer = halfNum;
            // halfNum 기준으로 왼쪽 탐색
            rightNum = halfNum - 1;
        }
        else
        {
            // halfNum 기준으로 오른쪽 탐색
            leftNum = halfNum + 1;
        }
    }

    return answer;
}

깔끔하게 통과