압축
문제 설명
신입사원 어피치는 카카오톡으로 전송되는 메시지를 압축하여 전송 효율을 높이는 업무를 맡게 되었다. 메시지를 압축하더라도 전달되는 정보가 바뀌어서는 안 되므로, 압축 전의 정보를 완벽하게 복원 가능한 무손실 압축 알고리즘을 구현하기로 했다.
어피치는 여러 압축 알고리즘 중에서 성능이 좋고 구현이 간단한 LZW(Lempel–Ziv–Welch) 압축을 구현하기로 했다. LZW 압축은 1983년 발표된 알고리즘으로, 이미지 파일 포맷인 GIF 등 다양한 응용에서 사용되었다.
LZW 압축은 다음 과정을 거친다.
- 길이가 1인 모든 단어를 포함하도록 사전을 초기화한다.
- 사전에서 현재 입력과 일치하는 가장 긴 문자열
w를 찾는다. w에 해당하는 사전의 색인 번호를 출력하고, 입력에서w를 제거한다.- 입력에서 처리되지 않은 다음 글자가 남아있다면(
c),w+c에 해당하는 단어를 사전에 등록한다. - 단계 2로 돌아간다.
압축 알고리즘이 영문 대문자만 처리한다고 할 때, 사전은 다음과 같이 초기화된다. 사전의 색인 번호는 정수값으로 주어지며, 1부터 시작한다고 하자.
| 색인 번호 | 1 | 2 | 3 | ... | 24 | 25 | 26 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 단어 | A | B | C | ... | X | Y | Z |
예를 들어 입력으로 KAKAO가 들어온다고 하자.
- 현재 사전에는
KAKAO의 첫 글자K는 등록되어 있으나, 두 번째 글자까지인KA는 없으므로, 첫 글자K에 해당하는 색인 번호 11을 출력하고, 다음 글자인A를 포함한KA를 사전에 27 번째로 등록한다. - 두 번째 글자
A는 사전에 있으나, 세 번째 글자까지인AK는 사전에 없으므로,A의 색인 번호 1을 출력하고,AK를 사전에 28 번째로 등록한다. - 세 번째 글자에서 시작하는
KA가 사전에 있으므로,KA에 해당하는 색인 번호 27을 출력하고, 다음 글자 O를 포함한KAO를 29 번째로 등록한다. - 마지막으로 처리되지 않은 글자
O에 해당하는 색인 번호 15를 출력한다.
| 현재 입력(w) | 다음 글자(c) | 출력 | 사전 추가(w + c) |
|---|---|---|---|
| K | A | 11 | 27:KA |
| A | K | 1 | 28:AK |
| KA | O | 27 | 29:KAO |
| O | 15 |
이 과정을 거쳐 다섯 글자의 문장 KAKAO가 4개의 색인 번호 [11, 1, 27, 15]로 압축된다.
입력으로 TOBEORNOTTOBEORTOBEORNOT가 들어오면 다음과 같이 압축이 진행된다.
예시
풀이
처음에 이 문제를 봤을 때 사전(dictionary)이 계속해서 확장되는 구조라는 점에 주목했다. 그래서 정적 배열보다는 동적으로 사전이 늘어날 수 있도록 List를 사용했다. 그리고 핵심은 현재 문자열에서 가장 긴 사전에 등록된 문자열을 찾는 것이었기 때문에 다음과 같은 방식으로 접근했다.
-
초기 사전 생성
'A'부터'Z'까지 문자열을 사전에 넣는다. -
문자열 순회를 사전 역순으로 탐색한다.
사전에서 문자열이 많아질수록 긴 문자열이 뒤에 있기 때문에 사전을 역순으로 탐색해 가장 긴 문자열이 먼저 매칭되도록 했다.msg.substring(i).startWith(dic.get(j))를 통해 현재 인덱스에서 시작하는 부분이 사전에 있는지를 체크한다. -
사전에 새로운 문자열 추가
매칭된 문자열에 그 다음 글자까지 더한 문자열을 사전에 추가한다.
import java.util.*;
import java.util.stream.*;
class Solution {
public int[] solution(String msg) {
List<Integer> answer = new ArrayList<>();
List<String> dic = new ArrayList<>();
for(int i='A'; i<='Z'; i++) {
dic.add(String.valueOf((char)i));
}
for(int i=0; i<msg.length(); i++) {
for(int j=dic.size()-1; j>=0; j--) {
if(msg.substring(i).startsWith(dic.get(j))) {
i += dic.get(j).length()-1;
answer.add(j+1);
if(i+1<msg.length()) {
dic.add(dic.get(j)+msg.charAt(i+1));
}
break;
}
}
}
return answer.stream().mapToInt(n -> n).toArray();
}
}