코딩테스트 역량 강화 교육(거점형 특화 프로그램)이라는 프로그램에 참여해 공부한 내용입니다.
- IT 직무로 취업을 희망하는 지원자들이 코딩테스트를 통과할 수 있는 알고리즘을 활용한 프로그래밍 교육이며, PCCP 자격증 취득이 목표인 프로그램
- 상세 설명 - 수원대학교(대학일자리 플러스센터)
LV.2 - 두 큐 합 같게 만들기
앞서 공부한 큐을 사용해 두 큐 합 같게 만들기를 풀어보겠다.
문제 설명
길이가 같은 두 개의 큐가 주어집니다. 하나의 큐를 골라 원소를 추출(pop)하고, 추출된 원소를 다른 큐에 집어넣는(insert) 작업을 통해 각 큐의 원소 합이 같도록 만들려고 합니다. 이때 필요한 작업의 최소 횟수를 구하고자 합니다. 한 번의 pop과 한 번의 insert를 합쳐서 작업을 1회 수행한 것으로 간주합니다.
큐는 먼저 집어넣은 원소가 먼저 나오는 구조입니다. 이 문제에서는 큐를 배열로 표현하며, 원소가 배열 앞쪽에 있을수록 먼저 집어넣은 원소임을 의미합니다. 즉, pop을 하면 배열의 첫 번째 원소가 추출되며, insert를 하면 배열의 끝에 원소가 추가됩니다. 예를 들어 큐 [1, 2, 3, 4]가 주어졌을 때, pop을 하면 맨 앞에 있는 원소 1이 추출되어 [2, 3, 4]가 되며, 이어서 5를 insert하면 [2, 3, 4, 5]가 됩니다.
다음은 두 큐를 나타내는 예시입니다.
queue1 = [3, 2, 7, 2]
queue2 = [4, 6, 5, 1]두 큐에 담긴 모든 원소의 합은 30입니다. 따라서, 각 큐의 합을 15로 만들어야 합니다. 예를 들어, 다음과 같이 2가지 방법이 있습니다.
queue2의 4, 6, 5를 순서대로 추출하여 queue1에 추가한 뒤, queue1의 3, 2, 7, 2를 순서대로 추출하여 queue2에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [4, 6, 5], queue2는 [1, 3, 2, 7, 2]가 되며, 각 큐의 원소 합은 15로 같습니다. 이 방법은 작업을 7번 수행합니다.
queue1에서 3을 추출하여 queue2에 추가합니다. 그리고 queue2에서 4를 추출하여 queue1에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [2, 7, 2, 4], queue2는 [6, 5, 1, 3]가 되며, 각 큐의 원소 합은 15로 같습니다. 이 방법은 작업을 2번만 수행하며, 이보다 적은 횟수로 목표를 달성할 수 없습니다.
따라서 각 큐의 원소 합을 같게 만들기 위해 필요한 작업의 최소 횟수는 2입니다.
길이가 같은 두 개의 큐를 나타내는 정수 배열 queue1, queue2가 매개변수로 주어집니다. 각 큐의 원소 합을 같게 만들기 위해 필요한 작업의 최소 횟수를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요. 단, 어떤 방법으로도 각 큐의 원소 합을 같게 만들 수 없는 경우, -1을 return 해주세요.
제한사항
- 1 ≤
queue1의 길이 =queue2의 길이 ≤ 300,000 - 1 ≤
queue1의 원소,queue2의 원소 ≤ 109 - 주의: 언어에 따라 합 계산 과정 중 산술 오버플로우 발생 가능성이 있으므로 long type 고려가 필요합니다.
입출력 예
| queue1 | queue2 | result |
|---|---|---|
| [3, 2, 7, 2] | [4, 6, 5, 1] | 2 |
| [1, 2, 1, 2] | [1, 10, 1, 2] | 7 |
| [1, 1] | [1, 5] | -1 |
입출력 예 설명
입출력 예 #1
문제 예시와 같습니다.
입출력 예 #2
두 큐에 담긴 모든 원소의 합은 20입니다. 따라서, 각 큐의 합을 10으로 만들어야 합니다. queue2에서 1, 10을 순서대로 추출하여 queue1에 추가하고, queue1에서 1, 2, 1, 2와 1(queue2으로부터 받은 원소)을 순서대로 추출하여 queue2에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [10], queue2는 [1, 2, 1, 2, 1, 2, 1]가 되며, 각 큐의 원소 합은 10으로 같습니다. 이때 작업 횟수는 7회이며, 이보다 적은 횟수로 목표를 달성하는 방법은 없습니다. 따라서 7를 return 합니다.
입출력 예 #3
어떤 방법을 쓰더라도 각 큐의 원소 합을 같게 만들 수 없습니다. 따라서 -1을 return 합니다.
코드
from collections import deque
def solution(queue1, queue2):
dq1 = deque(queue1)
dq2 = deque(queue2)
answer = 0
dqsum = sum(dq1) + sum(dq2)
if dqsum % 2 == 1:
return -1
sum1 = sum(dq1)
sum2 = sum(dq2)
while(sum1 != sum2):
if sum1 > sum2:
tmp = dq1.popleft()
dq2.append(tmp)
sum1 -= tmp
sum2 += tmp
answer += 1
else:
tmp = dq2.popleft()
dq1.append(tmp)
sum1 += tmp
sum2 -= tmp
answer += 1
if answer > len(queue1)*3:
return -1
return answer
풀이
이 문제는 시간 복잡도를 고려해야하는 문제다.
먼저 while문에서 sum()을 사용하지 않고 tmp를 사용해 연산한 이유는 while문을 돌 때마다 sum()을 한다면 sum()의 시간복잡도가 O(n)이므로 시간 초과가 발생하기 때문이다.
또, 하나의 큐의 요소 개수가 다른 큐에 전체 이동하고 다시 원상태로 돌아오는 상황(두 큐의 원소가 서로 switch 되었다고 가정)으로 생각하면 최대 횟수는 큐 길이 x 3 으로 정의내릴 수 있다.
위에 정의한 탐색 최대 횟수를 이용해 풀이했다.
- 먼저 두 큐의 원소의 합이
홀수인 경우엔 서로 같아질 수 없으므로return -1 - 그 후 두 큐의 원소의 합이 같아질 때까지 두 큐 중 원소의 합이 큰 큐에서
pop하여 작은 큐에insert를 반복 - 그러다 최대 횟수인
큐 길이 x 3을 넘어가면 불가능하다는 것을 의미하므로return -1 - 두 큐의 원소의 합이 같아지면 그 횟수인
return answer
