실패율

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📩 문제 설명

슈퍼 게임 개발자 오렐리는 큰 고민에 빠졌다. 그녀가 만든 프랜즈 오천성이 대성공을 거뒀지만, 요즘 신규 사용자의 수가 급감한 것이다. 원인은 신규 사용자와 기존 사용자 사이에 스테이지 차이가 너무 큰 것이 문제였다.

이 문제를 어떻게 할까 고민 한 그녀는 동적으로 게임 시간을 늘려서 난이도를 조절하기로 했다. 역시 슈퍼 개발자라 대부분의 로직은 쉽게 구현했지만, 실패율을 구하는 부분에서 위기에 빠지고 말았다. 오렐리를 위해 실패율을 구하는 코드를 완성하라.

• 실패율은 다음과 같이 정의한다.
  • 스테이지에 도달했으나 아직 클리어하지 못한 플레이어의 수 / 스테이지에 도달한 플레이어 수

전체 스테이지의 개수 N, 게임을 이용하는 사용자가 현재 멈춰있는 스테이지의 번호가 담긴 배열 stages가 매개변수로 주어질 때, 실패율이 높은 스테이지부터 내림차순으로 스테이지의 번호가 담겨있는 배열을 return 하도록 solution 함수를 완성하라.

제한 사항

• 스테이지의 개수 N은 1 이상 500 이하의 자연수이다.
• stages의 길이는 1 이상 200,000 이하이다.
• stages에는 1 이상 N + 1 이하의 자연수가 담겨있다.
  • 각 자연수는 사용자가 현재 도전 중인 스테이지의 번호를 나타낸다.
  • 단, N + 1 은 마지막 스테이지(N 번째 스테이지) 까지 클리어 한 사용자를 나타낸다.
• 만약 실패율이 같은 스테이지가 있다면 작은 번호의 스테이지가 먼저 오도록 하면 된다.
• 스테이지에 도달한 유저가 없는 경우 해당 스테이지의 실패율은 0 으로 정의한다.

입출력 예제

N	stages	result
5	[2, 1, 2, 6, 2, 4, 3, 3]	[3,4,2,1,5]
4	[4,4,4,4,4]	[4,1,2,3]

제출 답안

// 처음 답안 - 시간 초과
function solution(N, stages) {
    let allLoseRate = [];
    
    for (let i=1; i<=N; i++) {
        let loseCount = 0;
        let stageCount = 0;
        for (let j=0; j<stages.length; j++) {
            if (stages[j] >= i) stageCount++
            if (stages[j] <= i) {
                loseCount++;
                stages.splice(j,1)
                j--;
            }
        }
        allLoseRate.push({idx:i, rate:(loseCount/stageCount)})
        
    }
    
    allLoseRate.sort((a,b) => b.rate - a.rate);
    return allLoseRate.map(v=>v.idx);
}

splice()를 사용하면 원본 배열의 원소가 삭제되고 배열의 길이가 변하기 때문에 splice()함수를 사용해서 원소 1개를 삭제한 후에는 배열의 index를 참조하는 i의 값을 하나 감소시켜야 한다.
해당 코드에서는 splice() 이후 j--를 추가하였다.

시간 초과가 떴다. 그 이유를 추측해보면 다음 두 가지로 추론할 수 있다.

1. 중첩 for문
   중첩 for문으로 stages 배열의 요소드를 반복적으로 검사하고 있는데, 배열의 크기가 크면 매우 비효율적임.
2. splice()를 사용한 배열 수정
   배열에소 요소를 제거할 때마다 배열의 나머지 부분을 매번 재정렬하므로 비효율적이다.

-> 중첩 for문을 제거하고, splice()를 사용하지 않은 방법을 새로 작성하였다.

// 수정 답안
function solution(N, stages) {
    let failureRates = [];
    
    for (let i=1; i<=N; i++) {
        let totalPlayer = stages.filter(stage => stage >= i).length;
        // 도달한 스테이지가 i 이상인 요소들의 개수 == 해당 스테이지에 도달한 플레이어 수
        let failed = stages.filter(stage => stage == i).length;
        // 현재 스테이지와 일치하는 요소의 개수 == 해당 스테이지에서 실패한 플레이어 수
        let failureRate = failed / totalPlayer;
        failureRates.push({stage:i, rate:failureRate})
        // 스테이지 번호와 실패율을 함께 추가함
    }
    
    failureRates.sort((a,b) => b.rate - a.rate);
    // 내림차순 정렬
    return failureRates.map(v=>v.stage);
    // 실패율을 기준으로 내림차순 정렬한 전체 실패율 배열에서 스테이지 번호만 리턴.
}

다만 이 문제는 totalPlayer가 0일 때가 있을 수 있는데, 그때의 처리를 해주지 않으면 분모가 0이 되는 경우가 발생할 수 있다. Javascript에서는 0으로 나눌 때 Infinity를 반환하는데, 이것은 실패율을 계산할 때 문제를 발생시키거나 정렬 로직을 예쌍하지 못한 결과로 만들 수 있으므로 분모가 0일 때를 방지하는 삼항연산자를 추가하였다.

// 최종 답안
function solution(N, stages) {
    let failureRates = [];
    
    for (let i=1; i<=N; i++) {
        let totalPlayer = stages.filter(stage => stage >= i).length;
        // 도달한 스테이지가 i 이상인 요소들의 개수 == 해당 스테이지에 도달한 플레이어 수
        let failed = stages.filter(stage => stage == i).length;
        // 현재 스테이지와 일치하는 요소의 개수 == 해당 스테이지에서 실패한 플레이어 수
        let failureRate = totalPlayer === 0 ? 0 : failed / totalPlayer;
        // 도달한 플레이어 수가 0이면 실패율은 0(분모가 0이 되는 걸 방지), 아닐 경우 실패율 계산
        failureRates.push({stage:i, rate:failureRate})
        // 스테이지 번호와 실패율을 함께 추가함
    }
    
    failureRates.sort((a,b) => b.rate - a.rate);
    // 내림차순 정렬
    return failureRates.map(v=>v.stage);
    // 실패율을 기준으로 내림차순 정렬한 전체 실패율 배열에서 스테이지 번호만 리턴.
}

다른 사람의 풀이

function solution(N, stages) {
    let allLoseRate = [];
    let total = stages.length;
    
  for (let i=1; i<=N; i++)  {
      let player = stages.filter(v=> v=== i).length;
      let failRate = 0;
      
      if (player === 0) failRate = 0;
      else failRate = (player) / total;
      
      total -= player;
      
        allLoseRate.push({idx:i, rate:(failRate)})
        
  }  
    
    allLoseRate.sort((a,b) => b.rate - a.rate);
    return allLoseRate.map(v=>v.idx);
}

비슷한 방식이지만 해당 스테이지에 도달한 모든 플레이어 수를 구할 때 미리 stages의 전체 크기를 total에 할당하고, 반복문을 돌리면서 현재 스테이지에서 실패한 플레이어 수를 total에서 빼주는 방식을 사용하였다. 반복문에서 totalPlayer를 구하기 위한 filter()를 제거할 수 있으므로 내 코드보다 더 효율적인 코드라고 생각한다.