[백준/이분탐색] 13397번 구간 나누기 2 (JAVA)

Jiwoo Kim·2021년 4월 5일
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문제


풀이

1차 시도: 완전탐색인줄

N 범위를 안 보고 완전탐색 + DFS로 풀었더니 당연히 시간초과가 떴다ㅎㅎ;; 제발 문제 조건좀 똑바로 읽자!

import java.io.*;

public class Q13397 {

    private static BufferedReader br;
    private static BufferedWriter bw;

    private static int N;
    private static int M;
    private static int[] arr;

    private static int minScoreOnBlockCount = Integer.MAX_VALUE;
    private static int answer = Integer.MAX_VALUE;

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

        parseInputAndInitParams();
        findAnswer();

        bw.append(Integer.toString(answer));
        br.close();
        bw.close();
    }

    private static void parseInputAndInitParams() throws IOException {
        String[] line = br.readLine().split(" ");
        N = Integer.parseInt(line[0]);
        M = Integer.parseInt(line[1]);
        arr = new int[N];
        line = br.readLine().split(" ");
        for (int i = 0; i < N; i++)
            arr[i] = Integer.parseInt(line[i]);
    }

    private static void findAnswer() {
        for (int blockCount = M; blockCount >= 1; blockCount--) {
            calcMaximumScoreOnBlockCount(blockCount);
            answer = Math.min(answer, minScoreOnBlockCount);
        }
    }

    private static void calcMaximumScoreOnBlockCount(int blockCount) {
        dfs(new int[blockCount - 1], new boolean[arr.length], 0, 0, blockCount - 1);
    }

    private static void dfs(int[] indexes, boolean[] visited, int start, int depth, int targetDepth) {
        if (depth == targetDepth) {
            minScoreOnBlockCount = Math.min(minScoreOnBlockCount,
                    calcMaxScoreOfBlocks(indexes));
            return;
        }

        for (int i = start; i < N - 1; i++) {
            if (!visited[i]) {
                visited[i] = true;
                indexes[depth] = i;
                dfs(indexes, visited, start + 1, depth + 1, targetDepth);
                visited[i] = false;
                indexes[depth] = -1;
            }
        }
    }

    private static int calcMaxScoreOfBlocks(int[] indexes) {
        int result = Integer.MIN_VALUE;

        if (indexes.length == 0) {
            result = calcScoreOfBlock(0, arr.length - 1);
        } else {
            result = Math.max(result, calcScoreOfBlock(0, indexes[0]));
            for (int i = 0; i < indexes.length - 1; i++)
                result = Math.max(result, calcScoreOfBlock(indexes[i] + 1, indexes[i + 1]));
            result = Math.max(result, calcScoreOfBlock(indexes[indexes.length - 1] + 1, arr.length - 1));
        }

        return result;
    }

    private static int calcScoreOfBlock(int startIndex, int endIndex) {
        int maximum = Integer.MIN_VALUE, minimum = Integer.MAX_VALUE;
        for (int i = startIndex; i <= endIndex; i++) {
            maximum = Math.max(maximum, arr[i]);
            minimum = Math.min(minimum, arr[i]);
        }
        return maximum - minimum;
    }
}

2차 시도: 이분탐색 적용

이분탐색을 대체 어떻게 적용하는지 생각이 잘 떠오르지 않아서 결국 검색을 했다. 자괴감들고 힘들어...
아무튼 이 문제의 풀이과정은 다음과 같다.

  1. maxScoreOfBlocks를 기준으로 이분탐색을 진행한다.
    • 최솟값 left는 block의 원소가 한 개일 때, 0이다.
    • 최댓값 rightarr의 최댓값 - 1이다.
  2. mid 값을 만들기 위해 arr의 원소들을 몇 개의 block으로 나눠야 하는지 blockCount를 센다.
    a. 만약 blockCount <= M이면, maxScoreOfBlocks를 감소시켜 다시 탐색한다.
    b. blockCount > M이면, maxScoreOfBlocks를 증가시켜 다시 탐색한다.

아이디어는 검색해서 참고하고, 코드는 보지 않고 내가 직접 구현했는데, 생각보다 쉽게 바로 구현에 성공해서 더 아쉬웠다. blockCount를 먼저 제공하고 maxScore을 구하는 방식으로만 머리가 돌아갔는데, 그 반대로 생각을 하지 못해서 문제를 푸는 데에 실패한 것 같다.

제발!!!! 생각을! 열심히! 하고! 문제를! 잘! 풀자!!!!

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

public class Main {

    private static BufferedReader br;
    private static BufferedWriter bw;

    private static int N;
    private static int M;
    private static int[] arr;

    private static int answer = Integer.MAX_VALUE;

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

        parseInputAndInitParams();
        findAnswer();

        bw.append(Integer.toString(answer));
        br.close();
        bw.close();
    }

    private static void parseInputAndInitParams() throws IOException {
        String[] line = br.readLine().split(" ");
        N = Integer.parseInt(line[0]);
        M = Integer.parseInt(line[1]);
        arr = new int[N];
        line = br.readLine().split(" ");
        for (int i = 0; i < N; i++)
            arr[i] = Integer.parseInt(line[i]);
    }

    private static void findAnswer() {
        int left = 0, right = Arrays.stream(arr).max().getAsInt() - 1;
        while (left <= right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (isMaxScoreOfBlocksAvailable(mid)) {
                answer = Math.min(answer, mid);
                right = mid - 1;
            } else {
                left = mid + 1;
            }
        }
    }

    private static boolean isMaxScoreOfBlocksAvailable(int maxScore) {
        int blockCount = 0;
        int currentMax = Integer.MIN_VALUE, currentMin = Integer.MAX_VALUE;
        for (int element : arr) {
            int tmpMax = Math.max(currentMax, element);
            int tmpMin = Math.min(currentMin, element);
            if (tmpMax - tmpMin <= maxScore) {
                currentMax = tmpMax;
                currentMin = tmpMin;
            } else {
                blockCount++;
                currentMax = element;
                currentMin = element;
            }
        }
        return blockCount + 1 <= M;
    }
}

참고

백준 13397번 구간 나누기 2

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