Sliding Window - (1)

슬라이딩 윈도우는 기존의 투 포인터 문제와 다르게 일정 window를 유지한 채로 sliding 하며 푸는 문제를 의미.

DNA 비밀번호(백준 12891번, 시간 제한: 2초)

문제
평소에 문자열을 가지고 노는 것을 좋아하는 민호는 DNA 문자열을 알게 되었다. DNA 문자열은 모든 문자열에 등장하는 문자가 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 인 문자열을 말한다. 예를 들어 “ACKA”는 DNA 문자열이 아니지만 “ACCA”는 DNA 문자열이다. 이런 신비한 문자열에 완전히 매료된 민호는 임의의 DNA 문자열을 만들고 만들어진 DNA 문자열의 부분문자열을 비밀번호로 사용하기로 마음먹었다.
하지만 민호는 이러한 방법에는 큰 문제가 있다는 것을 발견했다. 임의의 DNA 문자열의 부분문자열을 뽑았을 때 “AAAA”와 같이 보안에 취약한 비밀번호가 만들어 질 수 있기 때문이다. 그래서 민호는 부분문자열에서 등장하는 문자의 개수가 특정 개수 이상이여야 비밀번호로 사용할 수 있다는 규칙을 만들었다.
임의의 DNA문자열이 “AAACCTGCCAA” 이고 민호가 뽑을 부분문자열의 길이를 4라고 하자. 그리고 부분문자열에 ‘A’ 는 1개 이상, ‘C’는 1개 이상, ‘G’는 1개 이상, ‘T’는 0개 이상이 등장해야 비밀번호로 사용할 수 있다고 하자. 이때 “ACCT” 는 ‘G’ 가 1 개 이상 등장해야 한다는 조건을 만족하지 못해 비밀번호로 사용하지 못한다. 하지만 “GCCA” 은 모든 조건을 만족하기 때문에 비밀번호로 사용할 수 있다.
민호가 만든 임의의 DNA 문자열과 비밀번호로 사용할 부분분자열의 길이, 그리고 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 가 각각 몇번 이상 등장해야 비밀번호로 사용할 수 있는지 순서대로 주어졌을 때 민호가 만들 수 있는 비밀번호의 종류의 수를 구하는 프로그램을 작성하자. 단 부분문자열이 등장하는 위치가 다르다면 부분문자열이 같다고 하더라도 다른 문자열로 취급한다.

입력
첫 번째 줄에 민호가 임의로 만든 DNA 문자열 길이 |S|와 비밀번호로 사용할 부분문자열의 길이 |P| 가 주어진다. (1 ≤ |P| ≤ |S| ≤ 1,000,000)
두번 째 줄에는 민호가 임의로 만든 DNA 문자열이 주어진다.
세번 째 줄에는 부분문자열에 포함되어야 할 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 의 최소 개수가 공백을 구분으로 주어진다. 각각의 수는 |S| 보다 작거나 같은 음이 아닌 정수이며 총 합은 |S| 보다 작거나 같음이 보장된다.

출력
첫 번째 줄에 민호가 만들 수 있는 비밀번호의 종류의 수를 출력해라.

입력 예시
9 8
CCTGGATTG
2 0 1 1

출력 예시
0

코드 예시

import sys
input=sys.stdin.readline
n,m=map(int,input().split())
arr=input()
a,c,g,t=map(int, input().split())
start=0
end=m-1
a1=0
c1=0
g1=0
t1=0
count=0
for i in range(m-1,n):
    if i==m-1:
        for temp in range(0,m):
            if arr[temp]=="A":
                a1+=1
            elif arr[temp]=="C":
                c1+=1
            elif arr[temp]=='G':
                g1+=1
            else :
                t1+=1
    else:
        if arr[i]=="A":
                a1+=1
        elif arr[i]=="C":
                c1+=1
        elif arr[i]=='G':
                g1+=1
        else :
                t1+=1
        if arr[i-m]=="A":
                a1-=1
        elif arr[i-m]=="C":
                c1-=1
        elif arr[i-m]=='G':
                g1-=1
        else :
                t1-=1
    if a1>=a and c1>=c and g1>=g and t1>=t:
        count+=1
print(count)

해당 문제의 핵심은 시간복잡도 O(n) 으로 해결해야 한다는 점이다.
p,s가 백만 이기 때문에 생기는 것이다.
즉 sliding window 로 해결하면 된다.
우선 a1,c1,g1,t1 을 초기화 해야 하니 for 문이 처음일 때는 window size 를 돌며 해당 a,c,g,t 의 개수를 세어본다.
그 이외의 반복문에서는 한칸 씩 이동하며 개수를 업데이트 해야되니 새로운 index(i) char 에 대해서는 추가를 해주고 이전 index(i-m)는 삭제를 시켜준다.
마지막에서는 문제의 조건인 최소 필요 a,c,g,t와 같거나 더 큰지 비교를 해서 count를 증가시켜주면 된다.

sliding window 는 크게 어려운 개념은 아니여서 간단하게 풀 수 있었다.