[haxr369] WEEK 03 solutions

combination-sum/haxr369.java

@@ -0,0 +1,139 @@
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.Arrays;
+import java.util.HashSet;
+import java.util.List;
+import java.util.Set;
+
+/**
+ * 1번째 풀이는 2번째 풀이를 개선한 것.
+ * 2번째 풀이는 dfs를 이욯해서 중복순열의 경우의 수를 찾기 때문에 시간복잡도가 매우 높다.
+ * 또한 중복순열에서 중복을 제거하면서도 낭비되는 연산이 매우 많다.
+ * 
+ */
+class Solution {
+
+  /**
+   * 중복순열을 구하는 부분은 2번 풀이와 동일하지만,
+   * 후보배열을 정렬하고, 후보 선택 시 이전 값과 같거나 큰 후보만을 선택하기에
+   * 동일 요소가 존재하는 배열을 중복해서 만들지 않음.
+   * 또한 Set 같은 저장위치를 제거해서 메모리 최적화.
+   * 
+   * Runtime: 5 ms (Beats 8.49%)
+   * Memory: 45.77 MB (Beats 16.78%)
+   * Space Complexity: O(N)
+   * - 사용된 후보를 저장하는 배열 O(N)
+   * > O(N)
+   * Time Complexity: O(2^N/N!)
+   * - 후보 하나를 선택해서 target과 비교 => O(2^N)
+   * - target이 0이 되거나 누적 값이 더 커질 때까지 스택을 쌓기
+   * - 최대 누적할 수 있는 횟수는 40 / 2 = 20회 => O(20) = O(M)
+   * - 다만, 중복배열 생성을 방지하는 트릭을 추가함 O(1/N!)
+   * > O(2^N/N!)
+   * 
+   * @param candidates
+   * @param target
+   * @return
+   */
+  public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
+    List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
+    List<Integer> acc = new ArrayList<>();
+    Arrays.sort(candidates);
+
+    makecombination(ans, acc, target, candidates, 0);
+    return ans;
+  }
+
+  /**
+   * 이전에 더했던 후보와 같거나 큰 후보만 더한다.
+   * set: return용 조합 저장
+   * acc: 사용 후보 누적
+   * usedCount: 후보별 사용된 횟수 저장
+   * target: 만들 수
+   */
+  private void makecombination(List<List<Integer>> set, List<Integer> acc, int target, int[] candidates,
+      int idx) {
+    // 완성된 경우 리턴하기
+    if (target == 0) {
+      List<Integer> tmp = new ArrayList<>(acc); // 깊은 복사
+      set.add(tmp);
+      return;
+    } else if (target < 0 || idx >= candidates.length) { // 타겟이 0 보다 작은 경우 스킵
+      return;
+    }
+
+    // 현재 인덱스 후보 사용
+    acc.add(candidates[idx]);
+    makecombination(set, acc, target - candidates[idx], candidates, idx);
+    acc.remove(acc.size() - 1); // 마지막 요소 제거
+
+    // 다음 인덱스 후보 사용
+    makecombination(set, acc, target, candidates, idx + 1);
+    return;
+  }
+
+  /**
+   * candidates의 후보들은 중복 사용이 가능하다.
+   * 모든 후보는 구별된다.=> 중복이 없다.
+   * 
+   * Runtime: 48 ms (Beats 5.56%)
+   * Memory: 46.96 MB (Beats 6.1%)
+   * Space Complexity: O(N) + O(K)
+   * - 사용되는 후보를 Set으로 관리하기 => O(N)
+   * - 후보가 사용된 횟수를 관리하기 => O(K)
+   * > O(N) + O(K)
+   * Time Complexity: O(2^N)
+   * - 후보 하나를 선택해서 target과 비교
+   * - target이 0이 되거나 누적 값이 더 커질 때까지 스택을 쌓기 => O(2^N)
+   * > O(2^N)
+   */
+  public List<List<Integer>> combinationSum2(int[] candidates, int target) {
+    Set<List<Integer>> set = new HashSet<>();
+    Set<Integer> acc = new HashSet<>();
+    int[] usedCount = new int[44];
+    dfs(set, acc, usedCount, target, candidates);
+
+    List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>(set);
+    return ans;
+  }
+
+  /**
+   * target을 만드는 순열을 만든다.. => 중복을 포함하기 때문에 중복 연산이 많다..
+   * set: return용 조합 저장
+   * acc: 사용 후보 누적
+   * usedCount: 후보별 사용된 횟수 저장
+   * target: 만들 수
+   */
+  private void dfs(Set<List<Integer>> set, Set<Integer> acc, int[] usedCount, int target, int[] candidates) {
+    // 완성된 경우 리턴하기
+    if (target == 0) {
+      // System.out.println("==========완성!! -> "+acc);
+      List<Integer> tmp = new ArrayList<>();
+      for (int n : candidates) {
+        if (acc.contains(n)) {
+          for (int i = 0; i < usedCount[n]; i++) {
+            tmp.add(n);
+          }
+        }
+      }
+      set.add(tmp);
+      return;
+    }
+
+    for (int n : candidates) {
+      // target 보다 작은 후보 사용하기
+
+      if (target >= n) {
+        // System.out.println("candi->"+n);
+        usedCount[n]++;
+        acc.add(n);
+        // System.out.println(". next target->"+(target-n));
+        dfs(set, acc, usedCount, target - n, candidates);
+        // 원복하기
+        usedCount[n]--;
+        if (usedCount[n] == 0) {
+          acc.remove(n);
+        }
+      }
+    }
+  }
+}

number-of-1-bits/haxr369.java

@@ -0,0 +1,44 @@
+class Solution {
+  /**
+   * 주어진 숫자 n을 2진수로 만들고, 거기에 포함되는 1의 개수를 카운트하자.
+   * 
+   * 원리: 2진수에서 1의 의미.
+   * 특정 수 M이 2^k <= M < 2^(k+1)의 관계를 가질 때,
+   * M이 2^k로 나눠떨어진다면 k번째 bit는 1로 표현할 수 있다.
+   * Runtime: 1 ms (Beats 18.72%)
+   * Memory: 42.17 MB (Beats 24.03%)
+   * Space Complexity: O(1)
+   * - 2의 제곱수 v와 k를 저장하는 공간 => O(1)
+   * > O(1)
+   * Time Complexity: O(N)
+   * - 30회의 n와 v의 비교 및 나눔셈 => O(31)
+   * > O(31) => O(1)
+   */
+  public int hammingWeight(int n) {
+    int ans = 0;
+
+    int maxExponatial = 1 << 30;
+    // n >= 2^30일 때 수를 줄이기
+    if (maxExponatial <= n) {
+      n = n - maxExponatial;
+      ans++; // 2^31 사용했기에 1bit 추가
+    }
+
+    int k = 29;
+    int v = 1 << 29;
+
+    // 총 30번 돌기
+    while (k >= 0) {
+      // v <= n 일 때, k번째 bit는 1이다.
+      if (v <= n) {
+        n -= v;
+        ans++;
+      }
+      // 항상 k와 v를 줄이기.
+      k--;
+      v = v >> 1;
+    }
+    return ans;
+
+  }
+}

valid-palindrome/haxr369.java

@@ -0,0 +1,107 @@
+/**
+ * 1번 풀이가 2번 풀이를 개선한 풀이
+ * 2번 풀이는 전체 조회를 2번 하지만, 1번에서는 s를 한번만 조회하고 바로 비교할 수 있게 개선.
+ */
+class Solution {
+
+  /**
+   * 문자열 s를 한번만 조회하면서 알파벳-숫자가 아닌 문자는 스킵하고
+   * 대문자는 소문자로 변환 후 왼쪽 문자와 오른쪽 문자를 비교
+   * 
+   * Runtime: 1 ms (Beats 100.00%)
+   * Memory: 44.24 MB (Beats 53.06%)
+   * Space Complexity: O(1)
+   * - 문자열 s를 순회하면서 왼쪽 오른쪽 문자, 아스키 숫자를 저장
+   * > O(1)
+   * Time Complexity: O(N)
+   * - 문자열 s를 전체 조회 => O(N)
+   * > O(N) => O(N)
+   */
+  public boolean isPalindrome(String s) {
+
+    // System.out.println(buffer);
+    int leftIdx = 0;
+    int rightIdx = s.length() - 1;
+    while (leftIdx < rightIdx) {
+      char leftC = s.charAt(leftIdx);
+      char rightC = s.charAt(rightIdx);
+      int leftNum = (int) leftC;
+      int rightNum = (int) rightC;
+
+      // 대문자면 소문자로 변환
+      if (65 <= leftNum && leftNum <= 90) {
+        leftC = (char) (leftNum + 32);
+      } else if (!(97 <= leftNum && leftNum <= 122) && !(48 <= leftNum && leftNum <= 57)) {
+        // 알파벳, 숫자가 아닌 문자인 경우 스킵!
+        leftIdx++;
+        continue;
+      }
+
+      if (65 <= rightNum && rightNum <= 90) {
+        rightC = (char) (rightNum + 32);
+      } else if (!(97 <= rightNum && rightNum <= 122) && !(48 <= rightNum && rightNum <= 57)) {
+        rightIdx--;
+        continue;
+      }
+
+      if (leftC != rightC) {
+        return false;
+      }
+      // 두 문자가 동일하면 다음 문자를 체크하기
+      leftIdx++;
+      rightIdx--;
+    }
+
+    return true;
+  }
+
+  /**
+   * 모든 대문자를 소문자로 만들고
+   * 알파벳이 아닌 문자를 다 제거한 문장이, 대칭이면 true이다. 아님 false.
+   * 
+   * 1. 문장을 스캔하면서 대문자는 소문자로 buffer에 넣고, 영어가 아닌 문자는 넣지 않기
+   * 2. 판단할 때 아스키 코드를 이용하기
+   * 
+   * Runtime: 121 ms (Beats 7.53%)
+   * Memory: 48.00 MB (Beats 5.23%)
+   * Space Complexity: O(1)
+   * - 문자열 s와 비스한 배렬(buffer)를 생성 => O(N)
+   * > O(N)
+   * Time Complexity: O(N)
+   * - 문자열 s를 조회하면서 buffer에 붙이기 => O(N)
+   * - buffer를 조회하면서 유효성 검사 => O(N)
+   * > O(2N) => O(N)
+   */
+  public boolean isPalindrome2(String s) {
+    char a = 'a'; // 97
+    char z = 'z'; // 122
+    char A = 'A'; // 65
+    char Z = 'Z'; // 90
+    char zero = '0'; // 0
+    char nine = '9'; // 9
+
+    String buffer = "";
+    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
+      char c = s.charAt(i);
+      if ((a <= c && c <= z) || (zero <= c && c <= nine)) {
+        buffer += c;
+      } else if (A <= c && c <= Z) {
+        char lowerC = (char) ((int) c + 32);
+        buffer += lowerC;
+      }
+    }
+
+    // System.out.println(buffer);
+    int leftIdx = 0;
+    int rightIdx = buffer.length() - 1;
+    while (leftIdx < rightIdx) {
+      if (buffer.charAt(leftIdx) != buffer.charAt(rightIdx)) {
+        return false;
+      }
+      leftIdx++;
+      rightIdx--;
+    }
+
+    return true;
+  }
+}