DNA 비밀번호

백준 12891번 DNA 비밀번호

평소에 문자열을 가지고 노는 것을 좋아하는 민호는 DNA 문자열을 알게 되었다. DNA 문자열은 모든 문자열에 등장하는 문자가 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 인 문자열을 말한다. 예를 들어 “ACKA”는 DNA 문자열이 아니지만 “ACCA”는 DNA 문자열이다. 이런 신비한 문자열에 완전히 매료된 민호는 임의의 DNA 문자열을 만들고 만들어진 DNA 문자열의 부분문자열을 비밀번호로 사용하기로 마음먹었다.

하지만 민호는 이러한 방법에는 큰 문제가 있다는 것을 발견했다. 임의의 DNA 문자열의 부분문자열을 뽑았을 때 “AAAA”와 같이 보안에 취약한 비밀번호가 만들어 질 수 있기 때문이다. 그래서 민호는 부분문자열에서 등장하는 문자의 개수가 특정 개수 이상이여야 비밀번호로 사용할 수 있다는 규칙을 만들었다.

임의의 DNA문자열이 “AAACCTGCCAA” 이고 민호가 뽑을 부분문자열의 길이를 4라고 하자. 그리고 부분문자열에 ‘A’ 는 1개 이상, ‘C’는 1개 이상, ‘G’는 1개 이상, ‘T’는 0개 이상이 등장해야 비밀번호로 사용할 수 있다고 하자. 이때 “ACCT” 는 ‘G’ 가 1 개 이상 등장해야 한다는 조건을 만족하지 못해 비밀번호로 사용하지 못한다. 하지만 “GCCA” 은 모든 조건을 만족하기 때문에 비밀번호로 사용할 수 있다.

민호가 만든 임의의 DNA 문자열과 비밀번호로 사용할 부분분자열의 길이, 그리고 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 가 각각 몇번 이상 등장해야 비밀번호로 사용할 수 있는지 순서대로 주어졌을 때 민호가 만들 수 있는 비밀번호의 종류의 수를 구하는 프로그램을 작성하자. 단 부분문자열이 등장하는 위치가 다르다면 부분문자열이 같다고 하더라도 다른 문자열로 취급한다.

입력

첫 번째 줄에 민호가 임의로 만든 DNA 문자열 길이 |S|와 비밀번호로 사용할 부분문자열의 길이 |P| 가 주어진다. (1 ≤ |P| ≤ |S| ≤ 1,000,000)

두번 째 줄에는 민호가 임의로 만든 DNA 문자열이 주어진다.

세번 째 줄에는 부분문자열에 포함되어야 할 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 의 최소 개수가 공백을 구분으로 주어진다. 각각의 수는 |S| 보다 작거나 같은 음이 아닌 정수이며 총 합은 |S| 보다 작거나 같음이 보장된다.

출력

첫 번째 줄에 민호가 만들 수 있는 비밀번호의 종류의 수를 출력해라.

	입력	출력
예제 1
	9 8	0
	CCTGGATTG
	2 0 1 1
예제 2
	4 2	2
	GATA
	1 0 0 1

풀이

예제 1에서 주어진 배열

C	C	T	G	G	A	T	T	G

비밀번호 조건 배열

A	C	G	T
2	0	1	1

부분문자열의 크기가 8이므로 인덱스는 배열의 0번째 문자와 7번째 문자를 가리킨다. 해당 부분문자열이 조건을 만족하는 정도를 나타낸 배열

A	C	G	T
1	2	2	3

비밀번호 조건 배열과 비교했을 때 만족하지 못하므로 결과 값은 그대로.

인덱스를 한 칸씩 옆으로 이동하여 배열을 구하고 비교하는 것을 반복한다. 이 때 인덱스가 이동하며 추가되는 값과 삭제되는 값만을 업데이트 한다.

위 예제에서 인덱스를 이동하면 'C'가 하나 삭제되고 'G'가 하나 추가된다. 따라서 배열은 다음과 같이 변경되고

A	C	G	T
1	1	3	3

비밀번호 조건 배열과 비교했을 때 여전히 만족하지 못하므로 결과 값은 그대로이다. 인덱스가 더 이상 이동할 수 없으므로 종료. 0리턴.

소스

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
	static int nowArr [] = new int[4];
	static Map<String, Integer> dna = new HashMap<>() {{
			put("A", 0);
			put("C", 1);
			put("G", 2);
			put("T", 3);
	}};
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		final int S = Integer.parseInt(st.nextToken()); //문자열 크기
		final int P = Integer.parseInt(st.nextToken()); //부분문자열 크기
		String input [] = new String[S];
		st = new StringTokenizer(br.readLine());
		input =  String.valueOf(st.nextToken()).split("");
	
		int checkArr [] = new int[4];
		
		st = new StringTokenizer(br.readLine());
		for(int i = 0; i < 4; i++) { //checkArr 초기화
			checkArr[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			nowArr[i] = 0;
		}
		for(int i = 0; i < P - 1; i++) //nowArr 초기화
			add(input[i]);
		
		int cnt = 0;
		int same = 0;
		for(int i = P - 1; i < S; i++) { //i는 우측 인덱스  
			int j = i - P; //j는 좌측 인덱스
			
			add(input[i]);
			if(j > -1)
				sub(input[j]);
			
			same = 0;
			for(int k = 0; k < 4; k++)
				if(nowArr[k] >= checkArr[k])
					same++;
			if(same == 4)
				cnt++;
		}
		
		System.out.print(cnt);
	}
	
	static void add(String s) {
		nowArr[dna.get(s)]++;
	}
	static void sub(String s) {
		nowArr[dna.get(s)]--;
	}
	static void printNow() {
		for(int i : nowArr)
			System.out.print(i);
	}
}