[알고리즘] Programmers 디펜스 게임 #Python

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📍 문제 설명

준호는 요즘 디펜스 게임에 푹 빠져 있습니다. 디펜스 게임은 준호가 보유한 병사 n명으로 연속되는 적의 공격을 순서대로 막는 게임입니다. 디펜스 게임은 다음과 같은 규칙으로 진행됩니다.

• 준호는 처음에 병사 n명을 가지고 있습니다.
• 매 라운드마다 enemy[i]마리의 적이 등장합니다.
• 남은 병사 중 enemy[i]명 만큼 소모하여 enemy[i]마리의 적을 막을 수 있습니다.
  • 예를 들어 남은 병사가 7명이고, 적의 수가 2마리인 경우, 현재 라운드를 막으면 7 - 2 = 5명의 병사가 남습니다.
  • 남은 병사의 수보다 현재 라운드의 적의 수가 더 많으면 게임이 종료됩니다.
• 게임에는 무적권이라는 스킬이 있으며, 무적권을 사용하면 병사의 소모없이 한 라운드의 공격을 막을 수 있습니다.
• 무적권은 최대 k번 사용할 수 있습니다.

준호는 무적권을 적절한 시기에 사용하여 최대한 많은 라운드를 진행하고 싶습니다.

준호가 처음 가지고 있는 병사의 수 n, 사용 가능한 무적권의 횟수 k, 매 라운드마다 공격해오는 적의 수가 순서대로 담긴 정수 배열 enemy가 매개변수로 주어집니다. 준호가 몇 라운드까지 막을 수 있는지 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

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📍 제한사항

• 1 ≤ n ≤ 1,000,000,000
• 1 ≤ k ≤ 500,000
• 1 ≤ enemy의 길이 ≤ 1,000,000
• 1 ≤ enemy[i] ≤ 1,000,000
• enemy[i]에는 i + 1 라운드에서 공격해오는 적의 수가 담겨있습니다.
• 모든 라운드를 막을 수 있는 경우에는 enemy[i]의 길이를 return 해주세요.

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📍 입출력 예

n	k	enemy	result
7	3	[4, 2, 4, 5, 3, 3, 1]	5
2	4	[3, 3, 3, 3]	4

📍 입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 1, 3, 5 라운드의 공격을 무적권으로 막아내고, 2, 4 라운드에 각각 병사를 2명, 5명 소모하면 5라운드까지 공격을 막을 수 있습니다. 또, 1, 3, 4번째 공격을 무적권으로 막아내고, 2, 5 번째 공격에 각각 병사를 2명, 3명 소모하여 5라운드까지 공격을 막을 수 있습니다. 그보다 많은 라운드를 막는 방법은 없으므로 5를 return 합니다.

입출력 예 #2

• 준호는 모든 공격에 무적권을 사용하여 4라운드까지 막을 수 있습니다.

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📍 풀이

• 주어진 순서대로 데이터를 누적으로 계산하는 중에 조건에 부합하지 않은 상황이 발생했을 경우 현재 누적되어 있는 데이터 중 가장 큰 값, 혹은 작은 값의 제거가 필요한 경우 사용할 수 있는 자료구조는 힙(heap) 자료구조이다.

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📌 문제 풀이

✏️ [1] 최대 힙

for e in enemy:
    heappush(heap, -e)
    sumEnemy += e

    if sumEnemy > n:
        if k == 0:
            break
        sumEnemy += heappop(heap) 
        k -= 1
    answer += 1

• 적의 수(e)를 최대힙 자료구조(heap)에 음수형식으로 저장한다.
• 적의 전체 수(sumEnemy)에 적의 수(e)를 누적으로 더한다.
• 만약 적의 전체 수(sumEnemy)가 보유한 병사(n)보다 많을 경우
  • 무적권(k)도 존재하지 않는다면 더 이상 라운드를 진행할 수 없다(break).
  • 최대힙 자료구조(heap)에서 지금까지 진행해온 라운드 중 적이 가장 많은 라운드를 찾아서(heappop) 적의 전체 수(sumEnemy)의 값을 차감하고, 무적권(k)의 수도 1 만큼 차감한다.

✍ 코드

from heapq import heappop, heappush

def solution(n, k, enemy):
    answer, sumEnemy = 0, 0
    heap = []
    
    for e in enemy:
        heappush(heap, -e)
        sumEnemy += e
        if sumEnemy > n:
            if k == 0: break
            sumEnemy += heappop(heap) 
            k -= 1
        answer += 1
    return answer