오늘의 문제
두 큐 합 같게 만들기
시소 짝꿍

두 큐 합 같게 만들기

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.

코드

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int solution(vector<int> queue1, vector<int> queue2) {
    int answer = 0, max_ans = queue1.size() * 3;
    long long total = 0, sum1 = 0, sum2 = 0;
    queue<int> q1, q2;
    for(int i = 0; i < queue1.size(); i++){
        total += queue1[i];
        total += queue2[i];
        sum1 += queue1[i];
        sum2 += queue2[i];
        q1.push(queue1[i]);
        q2.push(queue2[i]);
    }
    if(total % 2 == 1) return -1;
    
    while(1) {
        if(sum1 == sum2) return answer;
        if(sum1 > sum2) {          
            sum1 -= q1.front(); sum2 += q1.front();
            q2.push(q1.front()); q1.pop();
        }
        else {
            sum2 -= q2.front(); sum1 += q2.front();
            q1.push(q2.front()); q2.pop();
        }
        if(answer > max_ans) return -1;
        ++answer;
    }
    return answer;
}

문제가 문제인지라 큐로 푸는게 편할 것 같아 큐를 이용했다.

시소 짝꿍

문제 설명
어느 공원 놀이터에는 시소가 하나 설치되어 있습니다. 이 시소는 중심으로부터 2(m), 3(m), 4(m) 거리의 지점에 좌석이 하나씩 있습니다.
이 시소를 두 명이 마주 보고 탄다고 할 때, 시소가 평형인 상태에서 각각에 의해 시소에 걸리는 토크의 크기가 서로 상쇄되어 완전한 균형을 이룰 수 있다면 그 두 사람을 시소 짝꿍이라고 합니다. 즉, 탑승한 사람의 무게와 시소 축과 좌석 간의 거리의 곱이 양쪽 다 같다면 시소 짝꿍이라고 할 수 있습니다.
사람들의 몸무게 목록 weights이 주어질 때, 시소 짝꿍이 몇 쌍 존재하는지 구하여 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한 사항

• 2 ≤ weights의 길이 ≤ 100,000
• 100 ≤ weights[i] ≤ 1,000
  • 몸무게 단위는 N(뉴턴)으로 주어집니다.
  • 몸무게는 모두 정수입니다.

코드

이중 for문

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

long long solution(vector<int> weights) {
    sort(weights.begin(), weights.end());
    long long answer = 0;
    
    for(int i = 0; i < weights.size() - 1; i++){
        for(int j = i + 1; j < weights.size(); j++){ 
            if(weights[i] * 4 < weights[j]) break;
            if(weights[i] == weights[j] || weights[i] * 3 == weights[j] * 2 || 
               weights[i] * 4 == weights[j] * 2 || weights[i] * 4 == weights[j] * 3) ++answer;
        }
    }
    
    return answer;
}

백준이었으면 시간 초과 났을 것 같은데..? 싶어서 배열을 이용하는 방법으로도 풀어보았다.
실제로 위의 코드는 최대 8000ms의 시간이 걸렸지만, 배열을 이용한 코드에서는 최대 0.41ms밖에 걸리지 않았다.

배열 이용

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

long long solution(vector<int> weights) {
    long long answer = 0;
    vector<long long> arr(1001, 0);
    for(int i : weights) ++arr[i];
    
    for(int i = 100; i <= 1000; i++){ 
        if(!arr[i]) continue;
        if(arr[i] > 1) answer += arr[i] * (arr[i] - 1) / 2;
        if(i * 2 <= 1000 && arr[i * 2]) answer += arr[i] * arr[i * 2];
        if(i * 3 / 2 <= 1000 && (i * 3) % 2 == 0 && arr[i * 3 / 2]) answer += arr[i] * arr[i * 3 / 2];
        if(i * 4 / 3 <= 1000 && (i * 4) % 3 == 0 && arr[i * 4 / 3]) answer += arr[i] * arr[i * 4 / 3];
    }
    
    return answer;
}