숫자 카드 2

문제

숫자 카드는 정수 하나가 적혀져 있는 카드이다. 상근이는 숫자 카드 N개를 가지고 있다. 정수 M개가 주어졌을 때, 이 수가 적혀있는 숫자 카드를 상근이가 몇 개 가지고 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 상근이가 가지고 있는 숫자 카드의 개수 N(1 ≤ N ≤ 500,000)이 주어진다. 둘째 줄에는 숫자 카드에 적혀있는 정수가 주어진다. 숫자 카드에 적혀있는 수는 -10,000,000보다 크거나 같고, 10,000,000보다 작거나 같다.
셋째 줄에는 M(1 ≤ M ≤ 500,000)이 주어진다. 넷째 줄에는 상근이가 몇 개 가지고 있는 숫자 카드인지 구해야 할 M개의 정수가 주어지며, 이 수는 공백으로 구분되어져 있다. 이 수도 -10,000,000보다 크거나 같고, 10,000,000보다 작거나 같다.

출력

첫째 줄에 입력으로 주어진 M개의 수에 대해서, 각 수가 적힌 숫자 카드를 상근이가 몇 개 가지고 있는지를 공백으로 구분해 출력한다.

어떻게 풀까?

개수를 구하는 문제이므로 Upper Bound - Lower Bound 를 통해 개수를 구해보면 좋을것 같다.

코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader read = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        int N = Integer.parseInt(read.readLine());
        int[] arr = new int[N];

        StringTokenizer stoi = new StringTokenizer(read.readLine());
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            arr[i] = Integer.parseInt(stoi.nextToken());
        }
        Arrays.sort(arr);

        int M = Integer.parseInt(read.readLine());
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        StringTokenizer stoi2 = new StringTokenizer(read.readLine());
        for (int i = 0; i < M; i++) {
            int target = Integer.parseInt(stoi2.nextToken());
            int upper = upperBound(arr, target);
            int lower = lowerBound(arr, target);
            int count = upper - lower;
            sb.append(count).append(" ");
        }

        // 결과 출력
        System.out.println(sb.toString());
    }

    public static int lowerBound(int[] arr, int target) {
        int left = 0;
        int right = arr.length;
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (arr[mid] < target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        return left; // lower bound를 반환
    }

    public static int upperBound(int[] arr, int target) {
        int left = 0;
        int right = arr.length;
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (arr[mid] <= target) {
                left = mid + 1; 
            } else {
                right = mid; 
            }
        }
        return left; // upper bound를 반환
    }
}

시간초과

1. upperBound, lowerBound 함수가 나눠져서 같은 배열을 따로 탐색해서 그런것인가 -> 결과적으로는 해결되지 않음
2. 한번 찾은 값은 배열에서 빼서 다음 찾을때 빠르게 찾게 해줘야 하는가?
   -> 다른 배열을 쓰게 되면서 메모리적으로 좋지 않음, 해결도 되지 않았음
3. 결과 출력시 결과가 담긴 배열을 돌면서 String으로 만드는것이 시간이 더 걸렸다
   아래는 이전 시간 초과가 났던 코드
   => 배열을 다시 돌면서 결과를 출력하지 말고 바로 문자열을 만들어 가는게 속도가 더 빠르다.

 		int M = Integer.parseInt(read.readLine());
        int[] answer = new int[M];

        StringTokenizer stoi2 = new StringTokenizer(read.readLine());
        for (int i = 0; i < M; i++) {
            int target = Integer.parseInt(stoi2.nextToken());
            int upper = upperBound(arr, target);
            int lower = lowerBound(arr, target);
            answer[i] = upper - lower;
        }

        // 결과 출력
        for (int num : answer) {
            System.out.print(num + " ");
        }