문제 설명
지도개발팀에서 근무하는 제이지는 지도에서 도시 이름을 검색하면 해당 도시와 관련된 맛집 게시물들을 데이터베이스에서 읽어 보여주는 서비스를 개발하고 있다.
이 프로그램의 테스팅 업무를 담당하고 있는 어피치는 서비스를 오픈하기 전 각 로직에 대한 성능 측정을 수행하였는데, 제이지가 작성한 부분 중 데이터베이스에서 게시물을 가져오는 부분의 실행시간이 너무 오래 걸린다는 것을 알게 되었다.
어피치는 제이지에게 해당 로직을 개선하라고 닦달하기 시작하였고, 제이지는 DB 캐시를 적용하여 성능 개선을 시도하고 있지만 캐시 크기를 얼마로 해야 효율적인지 몰라 난감한 상황이다.
어피치에게 시달리는 제이지를 도와, DB 캐시를 적용할 때 캐시 크기에 따른 실행시간 측정 프로그램을 작성하시오.
입력 형식
- 캐시 크기(
cacheSize)와 도시이름 배열(cities)을 입력받는다. cacheSize는 정수이며, 범위는 0 ≦ cacheSize ≦ 30 이다.cities는 도시 이름으로 이뤄진 문자열 배열로, 최대 도시 수는 100,000개이다.- 각 도시 이름은 공백, 숫자, 특수문자 등이 없는 영문자로 구성되며, 대소문자 구분을 하지 않는다. 도시 이름은 최대 20자로 이루어져 있다.
출력 형식
- 입력된 도시이름 배열을 순서대로 처리할 때, "총 실행시간"을 출력한다.
조건
- 캐시 교체 알고리즘은 LRU(Least Recently Used)를 사용한다.
- cache hit일 경우 실행시간은 1이다.
- cache miss일 경우 실행시간은 5이다.
입출력 예제
| cacheSize | cities | 실행시간 |
|---|---|---|
| 3 | ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA"] | 50 |
| 3 | ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "Jeju", "Pangyo", "Seoul", "Jeju", "Pangyo", "Seoul"] | 21 |
| 2 | ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "SanFrancisco", "Seoul", "Rome", "Paris", "Jeju", "NewYork", "Rome"] | 60 |
| 5 | ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "SanFrancisco", "Seoul", "Rome", "Paris", "Jeju", "NewYork", "Rome"] | 52 |
| 2 | ["Jeju", "Pangyo", "NewYork", "newyork"] | 16 |
| 0 | ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA"] | 25 |
내가 제출한 코드
func solution(_ cacheSize:Int, _ cities:[String]) -> Int {
if cacheSize == 0 {
return cities.count * 5
}
let CACHE_HIT = 1
let CACHE_MISS = 5
var time: Int = 0
var cacheBuffer: [String] = [] // [a,b,c] <- a, b, c순으로 캐시교체함
for city in cities {
var cityName: String = city.uppercased() // 대소문자 구분 x
if cacheBuffer.count < cacheSize { // 캐시가 전부 다 차지 않은 경우
time = cacheBuffer.contains(cityName) ? time + CACHE_HIT : time + CACHE_MISS
} else { // 캐시가 다 찬 경우
if cacheBuffer.contains(cityName) { // 새로 읽고자 하는 도시가 캐시에 있는 경우
let index = cacheBuffer.firstIndex(of: cityName) ?? -1
cacheBuffer.remove(at: index)
time += CACHE_HIT
} else { // 새로 읽고자 하는 도시가 캐시에 없는 경우
time += CACHE_MISS
cacheBuffer.removeFirst()
}
}
cacheBuffer.append(cityName)
}
return time
}코드 설명
문제는 크게 2가지 조건을 검사한다.
- 캐시가 다 차있는 경우
- 캐시가 적중한 경우
- 캐시가 적중하지 않은 경우
- 캐시가 다 차 있지 않은 경우
- 캐시가 적중한 경우
- 캐시가 적중하지 않은 경우
각 조건들을 if-else 문을 이용하여 검사한다.
그러면 코드를 살펴본다.
cacheBuffer 변수는 문자열로 이루어진 1차원 배열이다. 이를 캐시라고 가정한다. 캐시 교체 알고리즘이 LRU 기법이므로 제일 뒤에 인덱스가 제일 최근에 사용된 데이터, 그리고 앞쪽(0) 인덱스로 갈수록 오랫동안 사용되지 않은 데이터라고 정하겠다. 즉 for 문을 순회할 때마다 DB에서 도시를 읽어오고, 캐시가 매번 업데이트되므로 항상 이 캐시의 마지막 위치의 element는 update 돼야한다. 그러므로 각 조건에 상관없이 항상 for 문을 순회할 때마다 새로 읽은 도시를 캐시의 끝에 저장한다.
var cacheBuffer: [String] = [] // [a,b,c] <- a, b, c순으로 캐시교체함
.
.
.
.
cacheBuffer.append(cityName) // 읽은 도시를 캐시에 저장캐시가 다 차지 않은 경우를 먼저 살펴보겠다. 이 경우는 cache hit(캐시에 읽은 데이터가 이미 있는 경우)와 cache miss(읽은 데이터가 캐시에 없는 경우)로 나뉘게 된다. 캐시에 데이터의 존재 여부는 배열의 인스턴스 메소드 contains(_:)를 사용한다.
if cacheBuffer.count < cacheSize { // 캐시가 전부 다 차지 않은 경우
time = cacheBuffer.contains(cityName) ? time + CACHE_HIT : time + CACHE_MISS
}다음으로 캐시가 다 차지 않은 경우를 살펴본다. 위와 마찬가지로 cache hit, cache miss인 2가지 경우로 나뉘게 된다.
새로 읽은 도시가 캐시에 이미 존재하는 경우, 해당 도시를 제일 높은 우선순위를 가지게 만들어야 한다.(캐시 교체 알고리즘은 우선순위가 제일 낮은 캐시를 교체함) 이 풀이 방법에서 우선순위는 배열의 위치(인덱스)로 결정하기 때문에 현재 읽은 도시를 제일 끝 위치로 옮기고 나머지 도시는 앞 쪽으로 한 칸씩 옮긴다. 새로 읽은 도시가 캐시에 없는 경우는 캐시에서 제일 오래된 데이터(제일 앞 데이터)를 교체하고 새로운 데이터를 캐시 끝에 추가한다.
else { // 캐시가 다 찬 경우
if cacheBuffer.contains(cityName) { // 새로 읽고자 하는 도시가 캐시에 있는 경우
let index = cacheBuffer.firstIndex(of: cityName) ?? -1
cacheBuffer.remove(at: index)
time += CACHE_HIT
} else { // 새로 읽고자 하는 도시가 캐시에 없는 경우
time += CACHE_MISS
cacheBuffer.removeFirst()
}
}