순위 검색(Java)

🎯문제

[본 문제는 정확성과 효율성 테스트 각각 점수가 있는 문제입니다.]

카카오는 하반기 경력 개발자 공개채용을 진행 중에 있으며 현재 지원서 접수와 코딩테스트가 종료되었습니다. 이번 채용에서 지원자는 지원서 작성 시 아래와 같이 4가지 항목을 반드시 선택하도록 하였습니다.

• 코딩테스트 참여 개발언어 항목에 cpp, java, python 중 하나를 선택해야 합니다.
• 지원 직군 항목에 backend와 frontend 중 하나를 선택해야 합니다.
• 지원 경력구분 항목에 junior와 senior 중 하나를 선택해야 합니다.
• 선호하는 소울푸드로 chicken과 pizza 중 하나를 선택해야 합니다.

인재영입팀에 근무하고 있는 니니즈는 코딩테스트 결과를 분석하여 채용에 참여한 개발팀들에 제공하기 위해 지원자들의 지원 조건을 선택하면 해당 조건에 맞는 지원자가 몇 명인 지 쉽게 알 수 있는 도구를 만들고 있습니다.
예를 들어, 개발팀에서 궁금해하는 문의사항은 다음과 같은 형태가 될 수 있습니다.
코딩테스트에 java로 참여했으며, backend 직군을 선택했고, junior 경력이면서, 소울푸드로 pizza를 선택한 사람 중 코딩테스트 점수를 50점 이상 받은 지원자는 몇 명인가?

물론 이 외에도 각 개발팀의 상황에 따라 아래와 같이 다양한 형태의 문의가 있을 수 있습니다.

• 코딩테스트에 python으로 참여했으며, frontend 직군을 선택했고, senior 경력이면서, 소울푸드로 chicken을 선택한 사람 중 코딩테스트 점수를 100점 이상 받은 사람은 모두 몇 명인가?
• 코딩테스트에 cpp로 참여했으며, senior 경력이면서, 소울푸드로 pizza를 선택한 사람 중 코딩테스트 점수를 100점 이상 받은 사람은 모두 몇 명인가?
• backend 직군을 선택했고, senior 경력이면서 코딩테스트 점수를 200점 이상 받은 사람은 모두 몇 명인가?
• 소울푸드로 chicken을 선택한 사람 중 코딩테스트 점수를 250점 이상 받은 사람은 모두 몇 명인가?
• 코딩테스트 점수를 150점 이상 받은 사람은 모두 몇 명인가?

즉, 개발팀에서 궁금해하는 내용은 다음과 같은 형태를 갖습니다.

• [조건]을 만족하는 사람 중 코딩테스트 점수를 X점 이상 받은 사람은 모두 몇 명인가?

[문제]
지원자가 지원서에 입력한 4가지의 정보와 획득한 코딩테스트 점수를 하나의 문자열로 구성한 값의 배열 info, 개발팀이 궁금해하는 문의조건이 문자열 형태로 담긴 배열 query가 매개변수로 주어질 때,
각 문의조건에 해당하는 사람들의 숫자를 순서대로 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해 주세요.

[제한사항]

• info 배열의 크기는 1 이상 50,000 이하입니다.
• info 배열 각 원소의 값은 지원자가 지원서에 입력한 4가지 값과 코딩테스트 점수를 합친 "개발언어 직군 경력 소울푸드 점수" 형식입니다.
  • 개발언어는 cpp, java, python 중 하나입니다.
  • 직군은 backend, frontend 중 하나입니다.
  • 경력은 junior, senior 중 하나입니다.
  • 소울푸드는 chicken, pizza 중 하나입니다.
  • 점수는 코딩테스트 점수를 의미하며, 1 이상 100,000 이하인 자연수입니다.
  • 각 단어는 공백문자(스페이스 바) 하나로 구분되어 있습니다.
• query 배열의 크기는 1 이상 100,000 이하입니다.
• query의 각 문자열은 "[조건] X" 형식입니다.
  • [조건]은 "개발언어 and 직군 and 경력 and 소울푸드" 형식의 문자열입니다.
  • 언어는 cpp, java, python, - 중 하나입니다.
  • 직군은 backend, frontend, - 중 하나입니다.
  • 경력은 junior, senior, - 중 하나입니다.
  • 소울푸드는 chicken, pizza, - 중 하나입니다.
  • '-' 표시는 해당 조건을 고려하지 않겠다는 의미입니다.
  • X는 코딩테스트 점수를 의미하며 조건을 만족하는 사람 중 X점 이상 받은 사람은 모두 몇 명인 지를 의미합니다.
  • 각 단어는 공백문자(스페이스 바) 하나로 구분되어 있습니다.
  • 예를 들면, "cpp and - and senior and pizza 500"은 "cpp로 코딩테스트를 봤으며, 경력은 senior 이면서 소울푸드로 pizza를 선택한 지원자 중 코딩테스트 점수를 500점 이상 받은 사람은 모두 몇 명인가?"를 의미합니다.

[입출력 예]

info	query	result
["java backend junior pizza 150","python frontend senior chicken 210","python frontend senior chicken 150","cpp backend senior pizza 260","java backend junior chicken 80","python backend senior chicken 50"]	["java and backend and junior and pizza 100","python and frontend and senior and chicken 200","cpp and - and senior and pizza 250","- and backend and senior and - 150","- and - and - and chicken 100","- and - and - and - 150"]	[1,1,1,1,2,4]

입출력 예에 대한 설명
지원자 정보를 표로 나타내면 다음과 같습니다.

언어	직군	경력	소울 푸드	점수
java	backend	junior	pizza	150
python	frontend	senior	chicken	210
python	frontend	senior	chicken	150
cpp	backend	senior	pizza	260
java	backend	junior	chicken	80
python	backend	senior	chicken	50

• "java and backend and junior and pizza 100" : java로 코딩테스트를 봤으며, backend 직군을 선택했고 junior 경력이면서 소울푸드로 pizza를 선택한 지원자 중 코딩테스트 점수를 100점 이상 받은 지원자는 1명 입니다.
• "python and frontend and senior and chicken 200" : python으로 코딩테스트를 봤으며, frontend 직군을 선택했고, senior 경력이면서 소울 푸드로 chicken을 선택한 지원자 중 코딩테스트 점수를 200점 이상 받은 지원자는 1명 입니다.
• "cpp and - and senior and pizza 250" : cpp로 코딩테스트를 봤으며, senior 경력이면서 소울푸드로 pizza를 선택한 지원자 중 코딩테스트 점수를 250점 이상 받은 지원자는 1명 입니다.
• "- and backend and senior and - 150" : backend 직군을 선택했고, senior 경력인 지원자 중 코딩테스트 점수를 150점 이상 받은 지원자는 1명 입니다.
• "- and - and - and chicken 100" : 소울푸드로 chicken을 선택한 지원자 중 코딩테스트 점수를 100점 이상을 받은 지원자는 2명 입니다.
• "- and - and - and - 150" : 코딩테스트 점수를 150점 이상 받은 지원자는 4명 입니다.

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✏️풀이

코드

import java.util.*;

class Solution {
	// 주어진 값들을 저장할 map
    static Map<String, List<Integer>> map;
    
    // dfs 탐색을 통해 모든 경우의 수에 값을 저장
    public static void dfs(String[] info, String s, int depth) {
        // 깊이가 4까지 왔다면
        if(depth == 4) {
        	// 해당 쿼리문이 map에 존재하는지 확인
            if(!map.containsKey(s)) {
            	// 존재하지 않는다면 새 List를 생성해서 map에 넣어줌
                List<Integer> list = new ArrayList<>();
                map.put(s, list);
            }
            // 쿼리문을 사용해 map에서 List를 가져오고 값을 삽입
            map.get(s).add(Integer.parseInt(info[4]));
            return;
        }
        // 포함하지 않는 경우의 수
        dfs(info, s + "-", depth + 1);
        // 포함하는 경우의 수
        dfs(info, s + info[depth], depth + 1);
    }
    
    // 이분탐색을 통해 값을 확인
    public static int search(String query) {
    	// 쿼리문을 사용할 수 있도록 재구성
        query = query.replaceAll(" and ", "");
        // 쿼리문과 점수를 분리
        String[] q = query.split(" ");
        
        // 해당 쿼리문이 map에 존재하지 않는다면
        if(!map.containsKey(q[0])) {
        	// 0을 return
            return 0;
        }
        
        // 존재한다면 List를 가져옴
        List<Integer> list = map.get(q[0]);
        // 이분탐색을 위한 초깃값 설정
        int start = 0, end = list.size() - 1, score = Integer.parseInt(q[1]);
        
        // 이분탐색 시작
        while(start <= end) {
        	// 중간값 설정
            int mid = (start + end) / 2;
            // list의 중간값이 score보다 작다면
            if(list.get(mid) < score) {
            	// 시작점을 조정
                start = mid + 1;
            }
            // 아니라면
            else {
            	// 종료점을 조정
                end = mid - 1;
            }
        }
        
        // list의 크기에서 시작점을 빼준 값을 반환
        return list.size() - start;
    }
    
    public int[] solution(String[] info, String[] query) {
    	// answer 배열을 쿼리문의 개수만큼 설정
        int[] answer = new int[query.length];
        map = new HashMap<>();
        
        // info문의 모든 경우의 수를 dfs 탐색을 통해 map에 저장
        for(int i = 0; i < info.length; i++) {
            dfs(info[i].split(" "), "", 0);
        }
        
        // map에 저장된 list들을 오름차순으로 정렬
        for(String key : map.keySet()) {
            Collections.sort(map.get(key));
        }
        
        // 쿼리문을 사용해서 탐색하고 반환된 값을 answer 배열에 저장
        for(int i = 0; i < query.length; i++) {
            answer[i] = search(query[i]);
        }
        
        return answer;
    }
}

설명

DFS 탐색과 이분탐색을 사용해서 해결하는 문제였다.

info 배열에 있는 값들을 쿼리문 하나마다 반복을 통해 찾을 경우 시간초과가 난다. info 배열의 최대 길이도 작은 편이 아니며 query문의 최대 길이도 작은 편이 아니기 때문이다.

때문에 info 배열에 있는 값들을 쿼리문마다 쉽게 찾을 수 있도록 map에 저장을 해줬다. 이때 dfs 탐색을 통해 info 배열의 값 하나마다 나올 수 있는 모든 경우의 수를 다 저장해주는 것이다.

예를 들어, "java backend junior pizza 150" 일 경우
"----",
"---pizza", "--junior-", "-backend--", "java---",
"--juniorpizza", -backend-pizza", "java--pizza",
"-backendjunior-", "java-junior-", "javabackend--",
.
.
.
등

소울푸드로 pizza를 선택한 지원자, junior 경력인 지원자 등 나올 수 있는 경우의 수를 구하고 해당 경우의 수를 key 값으로 해서 map에 저장을 한다.
이때 key 값은 경우의 수가 되고 value는 key값에 해당하는 지원자들의 점수가 List로 들어가게 된다.

따라서 dfs 메서드를 살펴보면 선택된 사항을 포함하지 않는 경우와 포함하는 경우를 탐색하고 선택항목이 4가지이므로 4의 깊이까지 간 경우 작성된 쿼리문이 map에 존재하는지 확인을 하고 존재하지 않는다면 해당 키값에 List를 생성한 뒤에 해당 list에 점수를 추가해준다.

위의 모든 info 배열의 dfs 탐색이 끝난 뒤에 map에는 해당 key값, 즉 쿼리문에 맞는 사람들의 점수들이 저장된 list가 저장되어있을 것이다.

그러나 하나하나 탐색을 하는 것이 아닌 탐색의 속도를 높이기 위해 이분탐색을 진행할 예정이기 때문에, 모든 key값을 통해 value값인 list를 불러와서 정렬을 시켜준다.

그 뒤에 쿼리문을 통해서 탐색을 진행한다.

search 메서드에는 query 배열의 값 하나가 넘어가는데, 해당 메서드에서 " and "를 ""로 replace 해준다.

예를 들어, "java and backend and junior and pizza 100" 의 경우
"javabackendjuniorpizza 100"이 되는 것이다. 이를 " "을 기준으로 배열로 분해해서 쿼리문과 기준이 되는 score로 나눠준다.

이후 쿼리문으로 map을 탐색한다. 만일 map에 해당 key 값이 존재하지 않는다면 쿼리문에 만족하는 지원자가 없다는 뜻이므로 0을 반환해준다. key 값이 존재한다면 value인 list를 가져온다. 이분탐색을 진행할 것이기 때문에 start, end 값을 설정해주고 위에서 배열로 분해했던 쿼리문과 score 중 score 값을 따로 저장해준다.

이후 이분탐색을 진행한다. start가 end보다 작거나 같을 때 계속 반복을 진행하며 mid 값은 (start+end)/2로 설정한다. 이 mid 값은 list의 인덱스로 list.get(mid)를 통해 나온 값과 score를 비교해준다. 비교해서 list.get(mid) 값이 작다면 start의 위치를 mid + 1로, 값이 크거나 같다면 종료점을 mid - 1로 설정해준다.
값이 작을 경우 start부터 mid까지는 원하는 값이 없다는 뜻이므로 탐색할 필요가 없기 때문에 start의 위치를 mid + 1로 설정하는 것이며, 작을 경우에는 mid보다 작은 값에서 원하는 값들이 존재하기 때문에 더 낮은 곳부터 탐색을 진행해야 하므로 end의 위치를 mid - 1로 설정한다. 같을 경우에도 end 위치를 변경해주어야 하는데, 그 이유는 같다면 해당 start의 위치가 우리가 원하는 값의 시작점이기 때문에 end의 위치를 mid - 1로 줄여서 while문을 종료시키기 위함이다.

예를 들어, [10, 30, 50, 70, 80] 이라는 값을 가진 list가 있고, score는 40이라고 할 때
start = 0, end = 4이고 mid = 2가 될 것이다.
50 > 40 이기 때문에 end = 2 - 1 = 1이 된다.

start = 0, end = 1이고 mid = 0이 될 것이다.
10 < 40 이기 때문에 start = 0 + 1 = 1이 된다.

start = 1, end = 1이고 mid = 1이 될 것이다.
30 < 40 이기 때문에 start = 1 + 1 = 2가 된다.

start = 2, end = 1이기 때문에 while문에 빠져나오고 우리가 원하는 값은 2부터 시작한다는 것을 알 수 있다.

따라서 40 이상의 값을 가진 사람의 수는 list.size() - start를 해준 5 - 2 = 3이 되고, 해당 값을 반환해주면 된다.

위의 과정을 query 배열의 길이만큼 탐색을 진행하고 반환된 값을 answer 배열에 저장해서 반환해주면 문제를 해결할 수 있다!

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💡느낀 점

Level2라고는 했지만 다른 Level2의 문제들보다 오래 걸렸다.. 하나하나 탐색하는 것은 역시나 시간초과가 걸렸고, dfs 탐색을 통해서 map에 값을 저장하고, 이분탐색을 통해 원하는 값을 가져오는 문제였는데 어려워하는 모든 것들을 한번에 써서 더 헷갈렸던 것 같다. 문제를 풀면서 헷갈렸던 개념들을 계속 찾아보면서 풀었다.. Level2 문제들을 많이 풀면서 익숙해졌다고 생각했는데 아직 벽이 높다는 것을 느꼈다.. ;)

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링크

문제 링크