개발자 출신으로 세계 최고의 갑부가 된 어피치는 스트레스를 받을 때면 이를 풀기 위해 오프라인 매장에 쇼핑을 하러 가곤 합니다. 어피치는 쇼핑을 할 때면 매장 진열대의 특정 범위의 물건들을 모두 싹쓸이 구매하는 습관이 있습니다. 어느 날 스트레스를 풀기 위해 보석 매장에 쇼핑을 하러 간 어피치는 이전처럼 진열대의 특정 범위의 보석을 모두 구매하되 특별히 아래 목적을 달성하고 싶었습니다. 진열된 모든 종류의 보석을 적어도 1개 이상 포함하는 가장 짧은 구간을 찾아서 구매
예를 들어 아래 진열대는 4종류의 보석(RUBY, DIA, EMERALD, SAPPHIRE) 8개가 진열된 예시입니다.
진열대 번호12345678
보석 이름
DIA
RUBY
RUBY
DIA
DIA
EMERALD
SAPPHIRE
DIA
진열대의 3번부터 7번까지 5개의 보석을 구매하면 모든 종류의 보석을 적어도 하나 이상씩 포함하게 됩니다.
진열대의 3, 4, 6, 7번의 보석만 구매하는 것은 중간에 특정 구간(5번)이 빠지게 되므로 어피치의 쇼핑 습관에 맞지 않습니다.
진열대 번호 순서대로 보석들의 이름이 저장된 배열 gems가 매개변수로 주어집니다. 이때 모든 보석을 하나 이상 포함하는 가장 짧은 구간을 찾아서 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요. 가장 짧은 구간의 시작 진열대 번호와 끝 진열대 번호를 차례대로 배열에 담아서 return 하도록 하며, 만약 가장 짧은 구간이 여러 개라면 시작 진열대 번호가 가장 작은 구간을 return 합니다.
[제한사항]
gems 배열의 크기는 1 이상 100,000 이하입니다.
gems 배열의 각 원소는 진열대에 나열된 보석을 나타냅니다.
gems 배열에는 1번 진열대부터 진열대 번호 순서대로 보석이름이 차례대로 저장되어 있습니다.
gems 배열의 각 원소는 길이가 1 이상 10 이하인 알파벳 대문자로만 구성된 문자열입니다.
가장 단순한 방법으로는 전체 배열 내 모든 길이를 확인하면서 답을 찾아낼 수 있는데, gems 배열의 크기가 최대 10000이므로 시간이 너무 오래걸려 정상적인 해답이라고 보기 어렵습니다.
이때 필요한 것이 투 포인터 알고리즘으로, 쉽게 말해 시작점과 끝점을 이용해 동시에 증가하면서 순차적으로 탐색하는 것을 말합니다. 이 투 포인터 알고리즘을 적용하면, 찾고자하는 구간의 조건을 만족할때까지 끝점을 먼저 증가시키고, 그 뒤에 해당 구간을 최소화하도록 시작점을 증가시켜 최소구간을 찾게 됩니다.
투 포인터 알고리즘 예시
이 투포인터 알고리즘을 이용하여 문제를 푸는 방식은 다음과 같습니다.
1. 시작점과 끝점은 각각 0에서 시작합니다. 끝점이 먼저 증가하며 구간을 늘려가고,시작점이 증가하며 구간을 줄여나가게 됩니다.
2. 끝점이 증가함에 따라 해당 위치의 보석이 구간에 포함됨으로서 현재 구간이 필요한 조건을 만족하는지 확인합니다. (조건 : 구간에 포함된 보석의 종류 수 = 전체 보석의 종류 수 ?)
4. 기존의 최단구간의 길이와 비교하여, 만약 새로운 최단구간의 길이가 더 작다면 최단구간을 갱신합니다.
5. 아직 끝 점이 gems의 끝에 도달하지 않았다면,다시 끝 점을 늘려가며 1번부터 다시 진행합니다.
<코드(Python)>
def solution(gems):
answer = []
shortest = len(gems)+1 # 현재 최단 구간 길이
start_p = 0 # 구간의 시작점
end_p = 0 # 구간의 끝 점 (보석을 체크하는 기준점)
check_len = len(set(gems)) # 보석의 총 종류 수
contained = {} # 현재 구간에 포함된 보석들(종류: 갯수)
while end_p < len(gems): # 구간의 끝 점이 gems의 길이보다 작을 동안
if gems[end_p] not in contained: # 현재 끝 점의 보석이 contained에 없다면(이 종류가 처음 발견되었다면)
contained[gems[end_p]] = 1 # dictionary에 추가
else:
contained[gems[end_p]] += 1 # 이미 있으면 dictionary에 +1
end_p += 1 # 끝 점 증가
if len(contained) == check_len: # 현재 구간 내 보석의 종류의 갯수가 전체 종류의 갯수와 같다면 (현재 구간내 모든 종류가 다 있다면)
while start_p < end_p: # start_p 가 end_p 보다 같을 때까지 증가
if contained[gems[start_p]] > 1: # start_p에 해당하는 보석이 구간 내에 하나 이상 있다면
contained[gems[start_p]] -= 1 # 구간 내 보석 하나 감소(start_p 의 보석 뺄거니까)
start_p += 1 # start_p 증가
elif shortest > end_p - start_p: # 기존의 구간 최단거리보다 현재의 구간거리가 더 짧다면
shortest = end_p - start_p
answer = [start_p+1, end_p] # answer와 최단거리 갱신
break
else:
break
return answer