[haxr369] WEEK 02 Solutions

3sum/haxr369.java

@@ -0,0 +1,64 @@
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.Arrays;
+import java.util.HashSet;
+import java.util.List;
+import java.util.Set;
+
+/**
+ * 세 수의 인덱스가 모두 다르고 세 수 합이 0인 경우의 수를 구하기
+ * 세 숫자가 들어간 배열은 중복되게 하지 않은다.
+ * 
+ * 1. 모든 경우의 수를 구한다. => O(N^3)
+ * 3000*3000*3000 == 9*10^9 => 9억건...
+ * 2. left, mid, right라고 할 때, mid를 고정하고 left, right만 움직이는 two pointer를 응용하기
+ */
+class Solution {
+  /**
+   * Runtime: 545 ms (Beats 14.44%)
+   * Memory: 60.78 MB (Beats 5.38%)
+   * Space Complexity: O(N)
+   * - 정렬을 위한 공간 => O(N)
+   * - 세 수를 저장하기 위한 리스트 => O(3)
+   * > O(N) + O(3) => O(N)
+   * Time Complexity: O(NlogN)
+   * - 정렬을 위한 시간 => O(NlogN)
+   * - mid의 순회 => O(N)
+   * - two pointer 조회 => O(N)
+   * > O(NlogN) + O(N)*O(N) ~= O(N^2)
+   */
+  public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
+    int L = nums.length;
+    Arrays.sort(nums);
+
+    Set<List<Integer>> st = new HashSet<>();
+
+    // mid를 늘려가면서 투 포인터 진행
+    for (int mid = 1; mid < L - 1; mid++) {
+      int left = 0;
+      int right = L - 1;
+      while (left < mid && mid < right) {
+        int sm = nums[left] + nums[mid] + nums[right];
+        if (sm == 0) {
+          /**
+           * left를 더하는 이유:
+           * 현재 찾은 경우의 수 외에 다른 경우가 존재할 수 있음
+           * ex) -7,1,6 / -6,1,5
+           * => mid는 고정이지만, left는 늘리고 right를 줄여서 0을 만들 수 있는 다른 경우가 있음
+           */
+          List<Integer> li = new ArrayList<>();
+          li.add(nums[left]);
+          li.add(nums[mid]);
+          li.add(nums[right]);
+          st.add(li); // 중복값이 있어도 무시할 수 있음.
+          left++;
+        } else if (sm < 0) { // 부족하면 left 늘리기
+          left++;
+        } else { // 과하면 right 줄이기
+          right--;
+        }
+      }
+    }
+
+    return new ArrayList<>(st);
+  }
+}

climbing-stairs/haxr369.java

@@ -0,0 +1,38 @@
+class Solution {
+  /**
+   * 계산 n개를 오르기 위해 1 또는 2개씩 오르는 모든 경우의 수를 구하기
+   * 
+   * DP문제 풀이 과정
+   * 1. 문제 단순화
+   * - 숫자 N을 만들기 위해 1 또는 2를 더하는 순서를 만드는 경우의 수
+   * 2. 문제에서 원하는 것
+   * - N을 만들기 위한 모든 경우의 수
+   * => DP[N] = N을 만들기 위한 모든 경우의 수
+   * 2. 규칙 찾기
+   * - N은 N-1에서 1 더하거나, N-2에서 2를 더하면 도달할 수 있다.
+   * - 따라서 N에 도달하기 위한 경우의 수는 N-1을 도달하기 위한 경우의 수 + N-2에 도달하기 위한 경우의 수
+   * - DP[0] = 1 => 움직이지 않는다는 경우의 수
+   * - DP[1] = 1 => 1칸 움직이는 경우의 수
+   * - DP[N] = DP[N-2] + DP[N-1]
+   */
+  public int climbStairs(int n) {
+    /**
+     * Runtime: 0 ms (Beats 100.00%)
+     * Memory: 42.00 MB (Beats 15.00%)
+     * Space Complexity: O(N)
+     * - N 크기의 배열 1개 사용으로 O(N)
+     * > O(N)
+     * Time Complexity: O(N)
+     * - N회 덧셈으로 => O(N)
+     * > O(N)
+     */
+    int[] dp = new int[n + 1];
+    dp[0] = 1;
+    dp[1] = 1;
+
+    for (int i = 2; i < n + 1; i++) {
+      dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
+    }
+    return dp[n];
+  }
+}

product-of-array-except-self/haxr369.java

@@ -0,0 +1,197 @@
+import java.util.HashMap;
+import java.util.Map;
+
+/**
+ * 
+ * 마지막 풀이가 최종풀이고 점차 복잡도가 개선됩니다.
+ * 
+ * 1번째 풀이: 새그먼트 트리를 응용한 범위 곱 게산 구현
+ * 2번째 풀이: 기본적인 prefix, suffix product 구현
+ * 3번째 풀이: 최종 풀이로 prefix, suffix product의 공간복잡도를 O(1)로 최적화
+ * 
+ */
+class Solution {
+
+  /**
+   * 풀이요약: 범위를 반씩 나누며 곱을 캐싱하고, 제외할 인덱스만 골라 탐색하는 분할 정복 기반 배타 곱 계산
+   *
+   * 풀이결과:
+   * Runtime: 872 ms (Beats 3.62%)
+   * Memory: 137.29 MB (Beats 5.61%)
+   * Space Complexity: O(NlogN)
+   * - 길이 N인 배열을 절반씩 자른 범위 안에 수들을 곱한 값을 저장 O(NlogN)
+   * - 길이 N인 출력 배열 생성 O(N)
+   * > O(N) + O(NlogN) > O(NlogN)
+   * 
+   * Time Complexity: O(NlogN)
+   * - 길이 N인 배열을 절반씩 잘라가면서 안에 수들을 곱하기 O(NlogN)
+   * - 0~N 범위를 절반씩 잘라가면서 i가 포함되지 않은 범위 수를 곱하기 O(logN)
+   * - N개의 숫자에 대해서 찾기 => O(NlogN)
+   * > O(NlogN) + O(NlogN) > O(NlogN)
+   */
+  public int[] productExceptSelf1(int[] nums) {
+    Map<String, Integer> mp = new HashMap<>();
+    fndRngMul(mp, nums, 0, nums.length);
+    int[] ans = new int[nums.length];
+    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+      int val = binaryFnd(mp, i, 0, nums.length);
+      ans[i] = val;
+    }
+
+    return ans;
+  }
+
+  /***
+   * 특정 idx를 제외한 구간 곱을 재귀적으로 찾는다.
+   * 
+   * - 범위가 단일 원소면 곱에 포함될 값이 없으므로 1 반환
+   * - 범위를 반으로 자르고, idx가 속하지 않은 부분의 곱을 즉시 사용
+   * - idx가 속한 쪽은 계속 재귀 탐색
+   */
+  private int binaryFnd(Map<String, Integer> mp, int idx, int str, int end) {
+    int val = 1;
+
+    if (end - str == 1) {
+      return val;
+    }
+
+    int mid = (str + end) / 2;
+    String leftKey = str + "_" + mid;
+    String rightKey = mid + "_" + end;
+    // System.out.println("----idx->"+idx+" mid->"+mid);
+    // idx는 좌측에 위치하기 때문에 우측 값을 곱함.
+    if (idx < mid) {
+      // 하지만 다은 idx가 포함된 범위를 탐색
+      int leftVal = binaryFnd(mp, idx, str, mid);
+      // System.out.println(". ----leftVal->"+leftVal+" base->"+mp.get(rightKey)+"
+      // val-> "+val);
+      val = mp.get(rightKey) * leftVal;
+    } else { // idx는 우측에 위치하기 때문에 좌측 값을 곱함.
+      int rightVal = binaryFnd(mp, idx, mid, end);
+      // System.out.println(". ----rightVal->"+rightVal+" base->"+mp.get(leftKey)+"
+      // val-> "+val);
+      val = mp.get(leftKey) * rightVal;
+    }
+    return val;
+  }
+
+  /**
+   * 배열의 범위 [str, end) 내 값들의 곱을 구해 캐싱한다.
+   * 
+   * - 원소가 하나만 있는 구간이면 nums[str] 저장
+   * - 구간을 반으로 나누어 왼쪽/오른쪽 곱을 재귀적으로 계산
+   * - 전체 구간이 아니라면 left * right 를 캐싱
+   * - 전체 구간(0~N)은 제외 곱 계산 시 무시해야 하므로 '1' 저장
+   */
+  private int fndRngMul(Map<String, Integer> mp, int[] nums, int str, int end) {
+    String k = str + "_" + end;
+
+    if (end - str == 1) {
+      // System.out.println("put k->"+k+" v->"+v);
+      mp.put(k, nums[str]);
+      return nums[str];
+    }
+    int mid = (str + end) / 2;
+    int leftRngMul = fndRngMul(mp, nums, str, mid);
+    int rightRngMul = fndRngMul(mp, nums, mid, end);
+
+    int v = 1;
+    // 전체 곱은 구하지 않음.
+    if (str == 0 && end == nums.length) {
+      v = 1;
+    } else {
+      v = leftRngMul * rightRngMul;
+    }
+    mp.put(k, v);
+    // System.out.println("put2 k->"+k+" v->"+v);
+    return v;
+  }
+
+  /**
+   * 풀이요약: 좌우로 누적곱하는 배역을 만들고, i를 제외한 좌우 범위 누적곱을 곱한다.
+   * prefix-product와 suffix-product를 구하기
+   * 
+   * 풀이결과:
+   * Runtime: 3 ms (Beats 21.34%)
+   * Memory: 64.97 MB (Beats 19.65%)
+   * Space Complexity: O(N)
+   * - 길이가 N인 배열을 3개를 만들기
+   * > O(N) + O(N) + O(N) > O(N)
+   * Time Complexity: O(N)
+   * - 길이 N인 배열 2번 순회하기 > O(N)
+   * - 0~N을 순회하면서 누적곱 곱하기 > O(N)
+   * > O(N) + O(N) > O(N)
+   */
+  public int[] productExceptSelf2(int[] nums) {
+    int L = nums.length;
+    int[] leftAccMul = new int[L];
+    int[] rightAccMul = new int[L];
+    int[] ans = new int[L];
+
+    // 0부터 누적곱하기
+    leftAccMul[0] = nums[0];
+    for (int i = 1; i < L; i++) {
+      leftAccMul[i] = leftAccMul[i - 1] * nums[i];
+    }
+
+    // L-1부터 누적곱하기
+    rightAccMul[L - 1] = nums[L - 1];
+    for (int i = L - 2; i >= 0; i--) {
+      rightAccMul[i] = rightAccMul[i + 1] * nums[i];
+    }
+
+    // i를 제외한 누적곱을 곱하기
+    for (int i = 0; i < L; i++) {
+      int val = 1;
+      if (i == 0) { // 오른쪽 누적곱만 곱하기
+        val *= rightAccMul[i + 1]; // i+1 ~ L-1까지 곱한 값
+      } else if (i == L - 1) { // 왼쪽 누적곱만 곱하기
+        val *= leftAccMul[i - 1]; // 0~L-2까지 곱한 값
+      } else {
+        val *= leftAccMul[i - 1] * rightAccMul[i + 1];
+      }
+      ans[i] = val;
+    }
+    return ans;
+  }
+
+  /**
+   * 풀이요약: 좌우로 누적곱하는 배역을 만들고, i를 제외한 좌우 범위 누적곱을 곱한다.
+   * prefix-product 배열을 출력 배열로 사용하기
+   * suffix-product 배열 대신 오른쪽 누적곱을 한 변수로만 관리한다.
+   * 
+   * 풀이결과:
+   * Runtime: 2 ms (Beats 89.36%)
+   * Memory: 72.28 MB (Beats 5.61%)
+   * Space Complexity: O(1)
+   * - 길이가 N인 배열을 1개를 만들지만, return에 쓰이므로 카운팅 안됨.
+   * - suffix-product 게산용 변수 1개
+   * > O(1) > O(1)
+   * Time Complexity: O(N)
+   * - 길이 N인 배열 2번 순회하기 > O(N)
+   * > O(N) > O(N)
+   * 
+   */
+  public int[] productExceptSelf3(int[] nums) {
+    int L = nums.length;
+    int[] leftAccMul = new int[L];
+
+    // 0부터 누적곱하기
+    leftAccMul[0] = 1;
+    for (int i = 1; i < L; i++) {
+      leftAccMul[i] = leftAccMul[i - 1] * nums[i - 1];
+      // System.out.println("i->"+i+" val->"+leftAccMul[i]);
+    }
+    // System.out.println("--------------");
+    // L-1부터 누적곱하기
+    int rightAccMul = nums[L - 1];
+    for (int i = L - 2; i >= 0; i--) {
+      // L-1번째 숫자는 suffix-product에서 곱할게 없다..
+      // 0번째 숫자는 1~L-1 범위 누적곱만 곱해야한다.
+      leftAccMul[i] *= rightAccMul;
+      rightAccMul *= nums[i];
+      // System.out.println("i->"+i+" val->"+leftAccMul[i]);
+    }
+    return leftAccMul;
+  }
+}

valid-anagram/haxr369.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+class Solution {
+  /**
+   * s의 문자 개수와 r의 문자 개수가 동일한지 체크
+   * 배열1,2에 각각 문자 개수를 저장하기
+   * a-z까지 26개
+   */
+  public boolean isAnagram(String s, String t) {
+    /**
+     * Runtime: 2 ms (Beats 98.15%)
+     * Memory: 44.74 MB (Beats 38.46%)
+     * Space Complexity: O(1)
+     * - 26 크기의 배열 2개 사용으로 2*O(26)
+     * > O(1)
+     * Time Complexity: O(N)
+     * - 문자열 s와 t의 문자를 하나하나 탐색 => 2*O(N)
+     * - 두 문자 사용건수 저장 배열 탐색 => O(26)
+     * > O(N)
+     */
+    int[] scount = new int[26];
+    int[] tcount = new int[26];
+
+    char A = 'a';
+    for (char c : s.toCharArray()) {
+      scount[c - A] += 1;
+    }
+
+    for (char c : t.toCharArray()) {
+      tcount[c - A] += 1;
+    }
+
+    for (int i = 0; i < 26; i++) {
+      if (scount[i] != tcount[i]) {
+        return false;
+      }
+    }
+
+    return true;
+
+  }
+}