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[geegong] WEEK 06 solutions

Author: geegong

design-add-and-search-words-data-structure/Geegong.java

@@ -0,0 +1,94 @@
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.HashMap;
+import java.util.List;
+import java.util.Map;
+
+public class Geegong {
+
+    /**
+     * case 1. Letter 라는 클래스 안에 각 char 를 가지고 있고 하나씩 순회하면서 search 를 하니 응답속도가 너무 느림..
+     */
+    class WordDictionary {
+        public Map<Integer, List<Letter>> wordsLengthMap;
+
+        public WordDictionary() {
+            this.wordsLengthMap = new HashMap<>();
+        }
+
+        public void addWord(String word) {
+            char[] wordChars = word.toCharArray();
+
+            Letter prev = new Letter(null);
+            Letter root = new Letter(prev);
+            for (char wordChar : wordChars) {
+                Letter curr = new Letter(wordChar, false);
+
+                prev.nextLetter = curr;
+
+                prev = curr;
+            }
+
+            prev.isEnd = true;
+
+            wordsLengthMap.computeIfAbsent(wordChars.length, ArrayList::new).add(root.nextLetter);
+        }
+
+        public boolean search(String word) {
+            char[] wordChars = word.toCharArray();
+            int length = wordChars.length;
+
+            if (!wordsLengthMap.containsKey(length)) {
+                return false;
+            }
+
+            List<Letter> letters = wordsLengthMap.get(length);
+            for (Letter letter : letters) {
+                if (letter.isMatched(wordChars)) {
+                    return true;
+                }
+            }
+
+            return false;
+        }
+    }
+
+    public static class Letter {
+        public char currentLetterOfAsciiCode; // '?'-'a'
+        public Letter nextLetter;
+        public boolean isEnd; // 마지막 글자 인지 여부
+
+        public Letter(Letter next) {
+            this.nextLetter = next;
+        }
+
+        public Letter(char wordChar, boolean isEnd) {
+            this.currentLetterOfAsciiCode = wordChar;
+            this.isEnd = isEnd;
+        }
+
+        public boolean isMatched(char[] wordChars) {
+
+            Letter current = this.nextLetter;
+            // 본인 시점으로 부터 wordChars 마지막까지 체크
+            for (char wordChar : wordChars) {
+
+                // . 이면 그냥 패스
+                boolean isMatched = wordChar == '.' || wordChar == current.currentLetterOfAsciiCode;
+                if (isMatched) {
+                    if (current.isEnd) {
+                        return true;
+                    } else {
+                        current = current.nextLetter;
+                    }
+
+                } else {
+                    return false;
+                }
+            }
+
+            return false;
+
+        }
+    }
+}
+

find-minimum-in-rotated-sorted-array/Geegong.java

@@ -0,0 +1,35 @@
+public class Geegong {
+
+    /**
+     * two pointer 사용
+     * time complexity : o(log n)
+     * space complexity : o(1)
+     *
+     * when nums are sorted array, binary search could be used in O(log n)
+     * (rotating doesn't matter)
+     * @param nums
+     * @return
+     */
+    public int findMin(int[] nums) {
+        int leftIndex = 0;
+        int rightIndex = nums.length - 1;
+
+        while(leftIndex < rightIndex) {
+            int midIndex = leftIndex + ((rightIndex - leftIndex) / 2);
+
+            if (nums[midIndex] > nums[rightIndex]) {
+                leftIndex = midIndex + 1;
+                // midIndex 에 +1 하는 이유는 midIndex 값은 이미 rightIndex 보다 크다고 판단이 되기에 최솟값이 될 수 없어
+                // midIndex 의 값은 배제한다.
+            } else if (nums[midIndex] < nums[rightIndex]) {
+                rightIndex = midIndex - 1;
+            } else if (nums[midIndex] == nums[rightIndex]) { // 두개 인덱스가 같아질 수가 있나?
+                return nums[midIndex];
+            }
+        }
+
+        return nums[leftIndex];
+    }
+
+}
+

longest-increasing-subsequence/Geegong.java

@@ -0,0 +1,63 @@
+import java.util.Arrays;
+
+public class Geegong {
+
+    /**
+     * case 1. binarySearch 를 이용, 범위를 1개의 원소부터 시작해서 점차 늘릴 수 있는 LIS 를 별도 변수에서 관리
+     * 그리고 정렬이 되어가는 배열을 따로 저장하는 배열도 필요
+     * Patience Sorting 아이디어 (?) -> 찾아보자
+     * time complexity :
+     * O(log n) - binary search 이고
+     * 위 bs 를 각 원소별로 진행하기 때문에 o(n log n)
+     * space complexity : O(n)
+     *
+     * case 2. DP
+     * dp[i] => nums 의 i 번째 인덱스까지의 LIS 최장 길이를 의미
+     * time complexity : O(n^2)
+     * space complexity : O(n)
+     *
+     * @param nums
+     * @return
+     */
+//    public static int lengthOfLIS(int[] nums) {
+//        int n = nums.length;
+//        int[] tails = new int[n];
+//        int size = 0;
+//
+//        for (int x : nums) {
+//            // 0 ~ size 안에서 이분탐색으로 넣을 수 있는 자리가 있으면 그 자리의 index 리턴 (따라서 tc 는 o(n log n)
+//            // 넣을 수 없으면 음수값을 리턴하는데 ret = - (insertionPosition - 1)
+//            // (0~size) 안에서 x 가 들어갈 수 있는 index는?=> insertionPosition = - (ret + 1) 이렇게 획득
+//            int i = Arrays.binarySearch(tails, 0, size, x);
+//            if (i < 0) i = -(i + 1); // lower_bound
+//            tails[i] = x;
+//            // size 는 nums 안에 원소들을 하나씩 훑어가면서 지금까지 LIS의 최장 길이
+//            if (i == size) size++;
+//        }
+//        return size;
+//    }
+
+    public static int lengthOfLIS(int[] nums) {
+        int[] dp = new int[nums.length + 1];
+        int maxLIS = 0;
+
+        for (int index=0; index<nums.length; index++) {
+            dp[index] = 1; // 첫번쨰 인덱스부터 LIS 는 1이라고 보자
+            for (int innerIndex=0; innerIndex<index; innerIndex++) {
+                // ex) {10,9,2,5,3,7,101,18};
+                if (nums[innerIndex] < nums[index]) {
+                    //dp[index] = dp[index] + 1; => 맨 처음에는 이렇게 생각했으나
+                    dp[index] = Math.max(dp[index], dp[innerIndex] + 1);
+                    // dp[innerIndex] + 1 에서 +1을 한 이유는 innerIndex의 값과 index의 값까지가 LIS가 될 것이기 때문에 더해진 것
+                }
+            }
+
+            maxLIS = Math.max(maxLIS, dp[index]);
+        }
+
+        return maxLIS;
+    }
+
+
+}
+

spiral-matrix/Geegong.java

@@ -0,0 +1,79 @@
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.List;
+
+public class Geegong {
+
+    /**
+     * direction vector 와 vistited 배열을 이용해 메모이제이션을 활용하여 풀어보기
+     * time complexity : o(n)
+     * space complexity : o(n) - result 용
+     * @param matrix
+     * @return
+     */
+    // move Colum direction , move Row Direction
+    public int[][] directionVectors = {{0,1}, {1,0}, {0,-1}, {-1, 0}};
+    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
+
+        List<Integer> result = new ArrayList<>(matrix.length * matrix[0].length);
+
+        // for memoization, 방문한 matrix의 인덱스들을 저장
+        // int 배열은 기본으로 0 이 초기화
+        int[][] visited = new int[matrix.length][matrix[0].length];
+
+        makeSpiralMatrix(matrix, 0,0, 0, result, visited);
+
+        return result;
+    }
+
+    public void makeSpiralMatrix(int[][] matrix, int startRowIdx, int startColIdx, int directionOrder, List<Integer> result, int[][] visited) {
+        if (startRowIdx < 0 || startRowIdx >= matrix.length || startColIdx < 0 || startColIdx >= matrix[0].length) {
+            return;
+        }
+
+        // 방문했던 녀석을 다시 찾아온거라면 다 돌았다고 판단하고 recursive 종료
+        if (visited[startRowIdx][startColIdx] == 1) {
+            return;
+        }
+
+        // 이번 순서의 vector 를 가져온다
+        int[] direction = directionVectors[directionOrder];
+
+        // row, col 각각 어떤 방향으로 움직일지 지정
+        int moveRowPos = direction[0];
+        int moveColPos = direction[1];
+
+        int count = 0;
+
+        int rowIndex = startRowIdx + (moveRowPos * count);
+        int colIndex = startColIdx + (moveColPos * count);
+
+        do {
+            int currentVal = matrix[rowIndex][colIndex];
+            result.add(currentVal);
+            visited[rowIndex][colIndex] = 1;
+
+            count++;
+            rowIndex = startRowIdx + (moveRowPos * count);
+            colIndex = startColIdx + (moveColPos * count);
+            if (colIndex < 0 || colIndex >= matrix[0].length || rowIndex < 0 || rowIndex >= matrix.length) {
+                break;
+            }
+
+        } while(visited[rowIndex][colIndex] != 1);
+
+        // vector 리스트들은 0번째, 1번째, 2번째, 3번째, 0번째, 1번째 .. 이 순서대로 꺼내서 사용한다
+        int nextDirectionOrder = directionOrder + 1 >= directionVectors.length ? 0 : directionOrder + 1;
+        // 다음 방향을 미리 지정
+        int[] nextDirection = directionVectors[nextDirectionOrder];
+
+        // 다음 방향의 시작점 미리 지정
+        count--;
+        int nextStartRowIdx = startRowIdx + (moveRowPos * count) + nextDirection[0];
+        int nextStartColIdx = startColIdx + (moveColPos * count) + nextDirection[1];
+
+        makeSpiralMatrix(matrix, nextStartRowIdx, nextStartColIdx, nextDirectionOrder, result, visited);
+    }
+}
+
+
+

valid-parentheses/Geegong.java

@@ -0,0 +1,38 @@
+import java.util.HashMap;
+import java.util.Stack;
+
+public class Geegong {
+
+    /**
+     * stack 자료구조 사용
+     * 닫는 부분만 hashMap의 key 값으로 서로 페어가 되는 값을 value 로 한다.
+     * stack 자료구조는 닫는 bracket이 아니면 push 해서 넣고 닫는 bracket 만 체크를 하는데
+     * stack 에서 pop 을 하는데 이떄 map의 value와 다르면 false
+     *
+     * time complexity : o(n)
+     * space complexity : o(1)
+     * @param s
+     * @return
+     */
+    public boolean isValid(String s) {
+         HashMap<Character, Character> map = new HashMap<Character, Character>();
+         map.put(')', '(');
+         map.put(']', '[');
+         map.put('}', '{');
+
+         Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
+         for (int i=0; i<s.length(); i++) {
+             Character ch = s.charAt(i);
+             if (map.containsKey(ch)) {
+                 if (stack.isEmpty() || map.get(ch) != stack.pop()) {
+                     return false;
+                 }
+             } else {
+                 stack.push(ch);
+             }
+         }
+
+         return stack.isEmpty();
+    }
+}
+