K번째수

📑 문1) 배열 array의 i번째 숫자부터 j번째 숫자까지 자르고 정렬했을 때, k번째에 있는 수를 구하려 합니다.

예를 들어 array가 [1, 5, 2, 6, 3, 7, 4], i = 2, j = 5, k = 3이라면

• array의 2번째부터 5번째까지 자르면 [5, 2, 6, 3]입니다.
• 1에서 나온 배열을 정렬하면 [2, 3, 5, 6]입니다.
• 2에서 나온 배열의 3번째 숫자는 5입니다.

배열 array, [i, j, k]를 원소로 가진 2차원 배열 commands가 매개변수로 주어질 때, commands의 모든 원소에 대해 앞서 설명한 연산을 적용했을 때 나온 결과를 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

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제한사항

• array의 길이는 1 이상 100 이하입니다.
• array의 각 원소는 1 이상 100 이하입니다.
• commands의 길이는 1 이상 50 이하입니다.
• commands의 각 원소는 길이가 3입니다.

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입출력 예

array	commands	return
[1, 5, 2, 6, 3, 7, 4]	[[2, 5, 3], [4, 4, 1], [1, 7, 3]]	[5, 6, 3]

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입출력 예 설명

• [1, 5, 2, 6, 3, 7, 4]를 2번째부터 5번째까지 자른 후 정렬합니다. [2, 3, 5, 6]의 세 번째 숫자는 5입니다.
• [1, 5, 2, 6, 3, 7, 4]를 4번째부터 4번째까지 자른 후 정렬합니다. [6]의 첫 번째 숫자는 6입니다.
• [1, 5, 2, 6, 3, 7, 4]를 1번째부터 7번째까지 자릅니다. [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]의 세 번째 숫자는 3입니다.

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나의 풀이

package programmers;

import java.util.Arrays;

public class KthNumber {
	
	public static int[] solution(int[] array, int[][] commands) {
        int[] answer = new int[commands.length];
        
        
        for(int i = 0; i < commands.length; i++) {
        	int[] temp = Arrays.copyOfRange(array, commands[i][0] - 1, commands[i][1]);
        	Arrays.sort(temp);
        	answer[i] = temp[commands[i][2] - 1];
        }
  
        return answer;
    }
	
	public static void main(String[] args) {
		
		solution(new int[] {1,5,2,6,3,7,4}, new int[][] {{2,5,3},{4,4,1},{1,7,3}});
	
	}

}

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나의 생각

기존 배열(원 배열)은 놔두면서, 기존 배열의 값을 복사한 int[] temp 선언하여, Arrays.copyOfRange()를 통해 배열의 특정 인덱스(시작 ~ 끝)을 지정할 수 있다. 예를들어, 매개변수 commands[1] = {2,5,3}일 때, 시작 index 2, 끝 index 5라고하면, {1,5,2,6,3,7,4}에서 5,2,6,3에 해당한다. 따라서, Arrays.copyOfRange()의 범위를 commands[i][0] - 1 ~ commands[i][1]로 잡는데 commands[i][0] - 1을 하는 이유는 자바의 배열 index가 0번부터 시작하기 때문이다. 그리고 해당 로직을 Arrays.sort(temp)로 오름차순으로 정렬한다. 그리고 정렬된{2,3,5} 에서 3번째 index -> 5을 anwer[i] 에 저장한다. 나머지 반복을 수행한 최종결과 {5,6,3}이 return 된다.

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두 개 뽑아서 더하기

📑 문2) 정수 배열 numbers가 주어집니다. numbers에서 서로 다른 인덱스에 있는 두 개의 수를 뽑아 더해서 만들 수 있는 모든 수를 배열에 오름차순으로 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

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제한사항

• numbers의 길이는 2 이상 100 이하입니다.
  • numbers의 모든 수는 0 이상 100 이하입니다.

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입출력 예

numbers	result
[2,1,3,4,1]	[2,3,4,5,6,7]
5,0,2,7	2,5,7,9,12

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입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 2 = 1 + 1 입니다. (1이 numbers에 두 개 있습니다.)
• 3 = 2 + 1 입니다.
• 4 = 1 + 3 입니다.
• 5 = 1 + 4 = 2 + 3 입니다.
• 6 = 2 + 4 입니다.
• 7 = 3 + 4 입니다.
• 따라서 [2,3,4,5,6,7] 을 return 해야 합니다.

입출력 예 #2

• 2 = 0 + 2 입니다.
• 5 = 5 + 0 입니다.
• 7 = 0 + 7 = 5 + 2 입니다.
• 9 = 2 + 7 입니다.
• 12 = 5 + 7 입니다.
• 따라서 [2,5,7,9,12] 를 return 해야 합니다.

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나의 풀이

package programmers;

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class PickTwoAndAddThem {
	 public static int[] solution(int[] numbers) {
	        
	        Set<Integer> entrySet = new HashSet<>();
	        
	        for(int i = numbers.length -1 ; i >= 0; i--) {
	        	int start = numbers.length - i - 1;	    
	        	for(int j = start + 1; j < numbers.length; j++) {
	        		int temp = numbers[start] + numbers[j];
	        		
	        		entrySet.add(temp);
	        		
	        		
	        	}
	        }
	        int[] answer = new int[entrySet.size()];
	        
	      
	        int cnt = 0;
	        for(Integer a : entrySet) {
	        
	        	answer[cnt++] = a;
	        }
	        Arrays.sort(answer);
	        
	        return answer;
	 }
	 
	 public static void main(String[] args) {
		solution(new int[]{5,0,2,7});
	}
}

클린 코드로 작성

package programmers;

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class PickTwoAndAddThem {
	 public static int[] solution(int[] numbers) {
	        
		 Set<Integer> sumSet = new HashSet<>();
	        
	        for(int i = 0; i < numbers.length; i++) {
	            for(int j = i + 1; j < numbers.length; j++) {
	                sumSet.add(numbers[i] + numbers[j]);
	            }
	        }
	        int[] answer = new int[sumSet.size()];
	        
	      
	        int cnt = 0;
	        for(Integer a : sumSet) {
	        
	        	answer[cnt++] = a;
	        }
	        Arrays.sort(answer);
	        
	        return answer;
	 }
	 
	 public static void main(String[] args) {
		solution(new int[]{5,0,2,7});
	}
}

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나의 생각

나의 코드	클린 코드 작성

내가 생각하는 핵심코드인데, 반복문 전체를 순회하며, 각 index를 더하는 로직이 생각이 나지않아, 의식의 흐름대로 식을 구현하였다. 클린 코드를 보면 알 수 있듯이, index를 0부터하여, 이중 for문의 안쪽 int j = i + 1 을 하면, 자연스레 모든 index의 모든 값을 순회할 수 있다. 그리고 set 컬렉션은 중복을 허용하지않기때문에, set 컬렉션을 이용하여, 중복을 제거한 값들을 저장할 수있다. 최종적으로, sumSet에 포함된 값들을 하나씩 int[]형 배열에 저장하여 리턴한다.

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푸드 파이트 대회

📑 문3) 수웅이는 매달 주어진 음식을 빨리 먹는 푸드 파이트 대회를 개최합니다. 이 대회에서 선수들은 1대 1로 대결하며, 매 대결마다 음식의 종류와 양이 바뀝니다. 대결은 준비된 음식들을 일렬로 배치한 뒤, 한 선수는 제일 왼쪽에 있는 음식부터 오른쪽으로, 다른 선수는 제일 오른쪽에 있는 음식부터 왼쪽으로 순서대로 먹는 방식으로 진행됩니다. 중앙에는 물을 배치하고, 물을 먼저 먹는 선수가 승리하게 됩니다.

이때, 대회의 공정성을 위해 두 선수가 먹는 음식의 종류와 양이 같아야 하며, 음식을 먹는 순서도 같아야 합니다. 또한, 이번 대회부터는 칼로리가 낮은 음식을 먼저 먹을 수 있게 배치하여 선수들이 음식을 더 잘 먹을 수 있게 하려고 합니다. 이번 대회를 위해 수웅이는 음식을 주문했는데, 대회의 조건을 고려하지 않고 음식을 주문하여 몇 개의 음식은 대회에 사용하지 못하게 되었습니다.

예를 들어, 3가지의 음식이 준비되어 있으며, 칼로리가 적은 순서대로 1번 음식을 3개, 2번 음식을 4개, 3번 음식을 6개 준비했으며, 물을 편의상 0번 음식이라고 칭한다면, 두 선수는 1번 음식 1개, 2번 음식 2개, 3번 음식 3개씩을 먹게 되므로 음식의 배치는 "1223330333221"이 됩니다. 따라서 1번 음식 1개는 대회에 사용하지 못합니다.

수웅이가 준비한 음식의 양을 칼로리가 적은 순서대로 나타내는 정수 배열 food가 주어졌을 때, 대회를 위한 음식의 배치를 나타내는 문자열을 return 하는 solution 함수를 완성해주세요.

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제한사항

• 2 ≤ food의 길이 ≤ 9
• 1 ≤ food의 각 원소 ≤ 1,000
• food에는 칼로리가 적은 순서대로 음식의 양이 담겨 있습니다.
• food[i]는 i번 음식의 수입니다.
• food[0]은 수웅이가 준비한 물의 양이며, 항상 1입니다.
• 정답의 길이가 3 이상인 경우만 입력으로 주어집니다.

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입출력 예

food	result
[1,3,4,6]	1223330333221
[1,7,1,2]	111303111

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입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 문제 예시와 같습니다.

입출력 예 #2

• 두 선수는 1번 음식 3개, 3번 음식 1개를 먹게 되므로 음식의 배치는 111303111 입니다.

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나의 풀이

package programmers;

public class FoodFight {
	 public static String solution(int[] food) {
	        String answer = "";
	        
	        for(int i = 1; i < food.length; i++) {
	        	int cnt = food[i] / 2 ;
	        	for(int j = 1; j <= cnt; j++) {
	        		answer += i;
	        	}
	        }
	        String reverse = new StringBuilder(answer).reverse().toString();
	        answer += 0 ;
	        answer +=reverse;
	        
	       
	        return answer;
	 }
	 
	 public static void main(String[] args) {
		solution(new int[] {1,3,4,6});
	}

}

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나의 생각

매겨변수로 주어지는 food[0]은 무조건 1로 고정되고, index 1부터 나오는 수를 반으로 쪼개어 나눈 몫을 cnt 변수에 넣는다. 그리고 for문 반복을 통해, 1부터 cnt까지 순회를 돌며, answer에 i값을 더해준다. 이때 answer은 String 타입이기때문에, 122333이 찍히게 되고, String reverse에는 StringBuilder의 객체를 생성, reverse() 메서드와 toString() 을 활용하여, 122333 -> 333221 역순하여 변수에 저장한다. 따라서, answer += i, answer += 0, answer += reverse ; 를 하면 1223330333221의 결과를 얻게된다. 하지만 이 방법은 reverse 메서드의 시간복잡도 O(n)을 가지기 때문에, 입력 크기(문자열의 길이)에 비례하는 시간이 소요되기때문에, 상당한 시간이 소요될 수 있다.

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추가로 생각한 방법

package programmers;

public class FoodFight {
	 public static String solution(int[] food) {
	        StringBuilder front = new StringBuilder();
	        StringBuilder back = new StringBuilder();
	        
	        for(int i = 1; i < food.length; i++){
	        	int cnt = food[i] / 2;
	        	for(int j = 1; j <= cnt; j++) {
	        		front.append(i);
	        		back.insert(0, i);
	        	}
	        }
	        
	        front.append('0').append(back);
	        
	        
	        System.out.println(front.toString());
	        return front.toString();
	 }
	 
	 public static void main(String[] args) {
		solution(new int[] {1,3,4,6});
	}

}

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두가지 방법의 시간 비교

내가 생각한 로직	추가로 생각한 로직

이 방법은 StringBuilder의 insert() 메서드를 활용하여 문자열을 만들면서 동시에 뒤집은 문자열도 만들어나가기 때문에 (back.insert(0,i), 별도의 뒤집기 연산이 필요 없으므로 효율적이다.

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가장 가까운 같은 글자

📑 문4) 문자열 s가 주어졌을 때, s의 각 위치마다 자신보다 앞에 나왔으면서, 자신과 가장 가까운 곳에 있는 같은 글자가 어디 있는지 알고 싶습니다.
예를 들어, s="banana"라고 할 때, 각 글자들을 왼쪽부터 오른쪽으로 읽어 나가면서 다음과 같이 진행할 수 있습니다.

• b는 처음 나왔기 때문에 자신의 앞에 같은 글자가 없습니다. 이는 -1로 표현합니다.
• a는 처음 나왔기 때문에 자신의 앞에 같은 글자가 없습니다. 이는 -1로 표현합니다.
• n은 처음 나왔기 때문에 자신의 앞에 같은 글자가 없습니다. 이는 -1로 표현합니다.
• a는 자신보다 두 칸 앞에 a가 있습니다. 이는 2로 표현합니다.
• n도 자신보다 두 칸 앞에 n이 있습니다. 이는 2로 표현합니다.
• a는 자신보다 두 칸, 네 칸 앞에 a가 있습니다. 이 중 가까운 것은 두 칸 앞이고, 이는 2로 표현합니다.

따라서 최종 결과물은 [-1, -1, -1, 2, 2, 2]가 됩니다.
문자열 s이 주어질 때, 위와 같이 정의된 연산을 수행하는 함수 solution을 완성해주세요.

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제한사항

• 1 ≤ s의 길이 ≤ 10,000
  • s은 영어 소문자로만 이루어져 있습니다.

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입출력 예

s	result
"banana"	[-1,-1,-1,2,2,2]
"foobar"	[-1,-1,1,-1,-1,-1]

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나의 풀이

import java.util.*;
class Solution {
    public int[] solution(String s) {
       int[] result = new int[s.length()];
        int[] lastPosition = new int[26];

        Arrays.fill(lastPosition, -1);

        for(int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char ch = s.charAt(i);

            if(lastPosition[ch - 'a'] == -1) {
                result[i] = -1;
            }else {

                result[i] = i - lastPosition[ch -'a'];
            }

            lastPosition[ch -'a'] = i;
        }


        return result;
    }
}

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나의 생각

이 문제의 중점은 중복된 가장 가까운 글자를 어떻게 찾을 것인가?가 핵심이였던거같다. 소문자 알파벳의 갯수를 크기로 갖는 알파벳 문자의 마지막 위치를 추적하는 int[] lastPosition 배열의 생성과 동시 크기를 할당하며, 이때 모든 값을 -1로 채운다. 이때 배열의 index는 알파벳 문자를 'a'로부터의 거리로 계산하며, ch - 'a'로 특정 문자에 대한 index를 얻는다.
lastPosition[ch - 'a']는 특정 문자 ch의 마지막 위치를 나타내며, -1이라면, ch가 아직 문자열에서 나타나지 않았음을 의미한다. 그러나, lastPosition[ch -'a']가 -1이 아닌 경우, 즉 ch가 문자열에서 이미 등장했으면, ch의 현재 위치(i)와 이전 위치 (lastPosition[ch - 'a'])사이의 거리를 계산하여 result[i]에 저장한다. 그리고 마지막으로 문자ch의 마지막 위치를 현재 위치 i로 업데이트함. 이것은 다음 번에 ch가 나타날 때 그 위치를 찾는데 사용됨

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다른 방법

package programmers;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class NearestEqualNumber {
	
	public static int[] solution(String s) {
		
       int[] answer = new int[s.length()];
       Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
       
       for(int i = 0; i < s.length(); i++){
    	   char ch = s.charAt(i);
    	   answer[i] = i - map.getOrDefault(ch, i+1);
    	   map.put(ch,i);
       }
       return answer;
    }
	
	public static void main(String[] args) {
		solution("banana");
	}

}

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첫 번째 로직과 두 번째 로직의 차이

두번째 로직은 Map컬렉션을 사용하여, key의 중복을 제거하고, map.getOrDefault()메서드를 활용하여, ch의 마지막 등장 위치를 가져오는데, 만약 ch가 아직 map에 없다면 i + 1 을 반환한다.answer[i] = i - map.getOrDefault(ch, i+1)를 이용하여 현재 index i와 마지막 등장 위치의 차를 answer[i]에 저장. 이는 현재 문자와 이전에 나타난 동일 문자 사이의 거리를 타나냄. 그리고 map.put(ch,i)를 이용하여 ch의 마지막 등장 위치를 현재 index i로 업데이트함

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콜라 문제

📑 문5) 오래전 유행했던 콜라 문제가 있습니다. 콜라 문제의 지문은 다음과 같습니다.

정답은 아무에게도 말하지 마세요.

콜라 빈 병 2개를 가져다주면 콜라 1병을 주는 마트가 있다. 빈 병 20개를 가져다주면 몇 병을 받을 수 있는가?

단, 보유 중인 빈 병이 2개 미만이면, 콜라를 받을 수 없다.

문제를 풀던 상빈이는 콜라 문제의 완벽한 해답을 찾았습니다. 상빈이가 푼 방법은 아래 그림과 같습니다. 우선 콜라 빈 병 20병을 가져가서 10병을 받습니다. 받은 10병을 모두 마신 뒤, 가져가서 5병을 받습니다. 5병 중 4병을 모두 마신 뒤 가져가서 2병을 받고, 또 2병을 모두 마신 뒤 가져가서 1병을 받습니다. 받은 1병과 5병을 받았을 때 남은 1병을 모두 마신 뒤 가져가면 1병을 또 받을 수 있습니다. 이 경우 상빈이는 총 10 + 5 + 2 + 1 + 1 = 19병의 콜라를 받을 수 있습니다.

문제를 열심히 풀던 상빈이는 일반화된 콜라 문제를 생각했습니다. 이 문제는 빈 병 a개를 가져다주면 콜라 b병을 주는 마트가 있을 때, 빈 병 n개를 가져다주면 몇 병을 받을 수 있는지 계산하는 문제입니다. 기존 콜라 문제와 마찬가지로, 보유 중인 빈 병이 a개 미만이면, 추가적으로 빈 병을 받을 순 없습니다. 상빈이는 열심히 고심했지만, 일반화된 콜라 문제의 답을 찾을 수 없었습니다. 상빈이를 도와, 일반화된 콜라 문제를 해결하는 프로그램을 만들어 주세요.

콜라를 받기 위해 마트에 주어야 하는 병 수 a, 빈 병 a개를 가져다 주면 마트가 주는 콜라 병 수 b, 상빈이가 가지고 있는 빈 병의 개수 n이 매개변수로 주어집니다. 상빈이가 받을 수 있는 콜라의 병 수를 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

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제한사항

• 1 ≤ b < a ≤ n ≤ 1,000,000
• 정답은 항상 int 범위를 넘지 않게 주어집니다.

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입출력 예

a	b	n	result
2	1	20	19
3	1	20	9

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입출력 예 #2

• 빈 병 20개 중 18개를 마트에 가져가서, 6병의 콜라를 받습니다. 이때 상빈이가 가지고 있는 콜라 병의 수는 8(20 – 18 + 6 = 8)개 입니다.
• 빈 병 8개 중 6개를 마트에 가져가서, 2병의 콜라를 받습니다. 이때 상빈이가 가지고 있는 콜라 병의 수는 4(8 – 6 + 2 = 4)개 입니다.
• 빈 병 4 개중 3개를 마트에 가져가서, 1병의 콜라를 받습니다. 이때 상빈이가 가지고 있는 콜라 병의 수는 2(4 – 3 + 1 = 2)개 입니다.
• 3번의 교환 동안 상빈이는 9(6 + 2 + 1 = 9)병의 콜라를 받았습니다.

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나의 풀이

package programmers;

public class Cola {
	
	public static int solution(int a, int b, int n) {
        int answer = 0;
       
        while( n >= a) {
        	int quotient = n / a;
        	int remainder = n % a;
        	n = quotient * b + remainder;
        	answer += quotient * b;
        }
        return answer;
    }
	
	public static void main(String[] args) {
		solution(3, 1, 20);
	}

}

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나의 생각

해당 문제는 그리드(Greedy) 개념을 사용한 문제로, 각 단계에서 지역적으로 최적인 선택음 함으로써 최종적으로 전역전인 해답을 찾는 알고리즘이다. 매개 변수 n >= a 이라는 조건을 while문에 넣어, n = quotient * b + remainder 이 각 단계에 따라 점차 감소하기 때문에 결국 n이 a보다 작아지는 시점까지 반복을 수행한다.