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신입사원 어피치는 카카오톡으로 전송되는 메시지를 압축하여 전송 효율을 높이는 업무를 맡게 되었다. 메시지를 압축하더라도 전달되는 정보가 바뀌어서는 안 되므로, 압축 전의 정보를 완벽하게 복원 가능한 무손실 압축 알고리즘을 구현하기로 했다.
어피치는 여러 압축 알고리즘 중에서 성능이 좋고 구현이 간단한 LZW(Lempel–Ziv–Welch)
압축을 구현하기로 했다. LZW 압축은 1983년 발표된 알고리즘으로, 이미지 파일 포맷인 GIF 등 다양한 응용에서 사용되었다.
LZW 압축은 다음 과정을 거친다.
w
를 찾는다.w
에 해당하는 사전의 색인 번호를 출력하고, 입력에서 w
를 제거한다.c
), w+c
에 해당하는 단어를 사전에 등록한다.압축 알고리즘이 영문 대문자만 처리한다고 할 때, 사전은 다음과 같이 초기화된다. 사전의 색인 번호는 정수값으로 주어지며, 1부터 시작한다고 하자.
색인 번호 | 1 | 2 | 3 | ... | 24 | 25 | 26 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
단어 | A | B | C | ... | X | Y | Z |
예를 들어 입력으로 KAKAO
가 들어온다고 하자.
KAKAO
의 첫 글자 K
는 등록되어 있으나, 두 번째 글자까지인 KA
는 없으므로, 첫 글자 K
에 해당하는 색인 번호 11
을 출력하고, 다음 글자인 A
를 포함한 KA
를 사전에 27
번째로 등록한다.A
는 사전에 있으나, 세 번째 글자까지인 AK
는 사전에 없으므로, A
의 색인 번호 1
을 출력하고, AK
를 사전에 28
번째로 등록한다.KA
가 사전에 있으므로, KA
에 해당하는 색인 번호 27
을 출력하고, 다음 글자 O
를 포함한 KAO
를 29
번째로 등록한다.O
에 해당하는 색인 번호 15
를 출력한다.현재 입력(w) | 다음 글자(c) | 출력 | 사전 추가(w+c) |
---|---|---|---|
K | A | 11 | 27: KA |
A | K | 1 | 28: AK |
KA | O | 27 | 29: KAO |
O | 15 |
이 과정을 거쳐 다섯 글자의 문장 KAKAO가 4개의 색인 번호 [11, 1, 27, 15]로 압축된다.
입력으로 TOBEORNOTTOBEORTOBEORNOT
가 들어오면 다음과 같이 압축이 진행된다.
현재 입력(w) | 다음 글자(c) | 출력 | 사전 추가(w+c) |
---|---|---|---|
T | O | 20 | 27: TO |
O | B | 15 | 28: OB |
B | E | 2 | 29: BE |
E | O | 5 | 30: EO |
O | R | 15 | 31: OR |
R | N | 18 | 32: RN |
N | O | 14 | 33: NO |
O | T | 15 | 34: OT |
T | T | 20 | 35: TT |
TO | B | 27 | 36: TOB |
BE | O | 29 | 37: BEO |
OR | T | 31 | 38: ORT |
TOB | E | 36 | 39: TOBE |
EO | R | 30 | 40: EOR |
RN | O | 32 | 41: RNO |
OT | 34 |
입력으로 영문 대문자로만 이뤄진 문자열 msg
가 주어진다. msg
의 길이는 1 글자 이상, 1000 글자 이하이다.
주어진 문자열을 압축한 후의 사전 색인 번호를 배열로 출력하라.
msg | answer |
---|---|
KAKAO | [11, 1, 27, 15] |
TOBEORNOTTOBEORTOBEORNOT | [20, 15, 2, 5, 15, 18, 14, 15, 20, 27, 29, 31, 36, 30, 32, 34] |
ABABABABABABABAB | [1, 2, 27, 29, 28, 31, 30] |
import java.util.*;
class Solution {
public int[] solution(String msg) {
int[] answer = {};
HashMap<String,Integer> dic=new HashMap<>();
ArrayList<Integer> arr=new ArrayList<>();
int A=65;
for(int i=0;i<26;i++){
char c=(char)A;
dic.put(String.valueOf(c),i+1);
A++;
}
//해시에 값 추가
int next=27;
LZW(dic,arr,msg);
answer=new int[arr.size()];
for(int i=0;i<arr.size();i++){
answer[i]=arr.get(i);
}
return answer;
}
public static void LZW(HashMap<String, Integer> dic, ArrayList<Integer> arr, String msg){
for(int i=0;i<msg.length();i++){
String str=msg.substring(0,i+1);
if(!dic.containsKey(str)){
dic.put(str,dic.size()+1);
arr.add(dic.get(msg.substring(0,i)));
LZW(dic,arr,msg.substring(i));
break;
}
else{
if(i+1==msg.length()){
arr.add(dic.get(msg.substring(0,i+1)));
}
}
}
}
}
이 알고리즘은 다음과 같다.
1.현재 입력과 다음글자를 합쳤을 때, hash에 없으면 이전까지의 문자열에 대한 hash값을 출력
2.현재 입력과 다음 글자를 합친 것이 hash에 있다면
또 그 다음 글자를 합치고 그것에 대한 해시값이 없다면 새로운 해시로 추가