5주차 답안 제출

jdalma · jdalma · commit 2e25eef7489c · 2024-09-10T12:52:49.000+09:00
diff --git a/3sum/jdalma.kt b/3sum/jdalma.kt
@@ -0,0 +1,66 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.collections.shouldContainExactlyInAnyOrder
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `3sum` {
+
+    fun threeSum(nums: IntArray): List<List<Int>> {
+        return usingTwoPointer(nums)
+    }
+
+    /**
+     * 1. 정수 배열을 순회하며 모두 확인한다. (시간초과)
+     * TC: O(n^3), SC: O(n)
+     */
+    private fun usingIterative(nums: IntArray): List<List<Int>> {
+        val result = mutableSetOf<List<Int>>()
+        for (first in nums.indices) {
+            for (second in first + 1 until  nums.size) {
+                for (third in second + 1 until nums.size) {
+                    if (nums[first] + nums[second] + nums[third] == 0) {
+                        result.add(listOf(nums[first], nums[second], nums[third]).sorted())
+                    }
+                }
+            }
+        }
+        return result.toList()
+    }
+
+    /**
+     * 2. 입력받은 정수 배열을 정렬하여 순회하면서 원소를 합산하여 0과 비교한 결과를 기준으로 투 포인터의 값을 조작한다.
+     * TC: O(n * log(n) + n^2), SC: O(n)
+     */
+    private fun usingTwoPointer(nums: IntArray): List<List<Int>> {
+        val sortedNumbers = nums.sorted()
+        val result = mutableSetOf<List<Int>>()
+        for (index in nums.indices) {
+            var left = index + 1
+            var right = nums.size - 1
+            while (left < right) {
+                val sum = sortedNumbers[index] + sortedNumbers[left] + sortedNumbers[right]
+                if (sum == 0) {
+                    result.add(listOf(sortedNumbers[index], sortedNumbers[left], sortedNumbers[right]))
+                    left++
+                    right--
+                } else if (sum < 0) {
+                    left++
+                } else {
+                    right--
+                }
+            }
+        }
+        return result.toList()
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 정수 배열의 세 개의 원소의 합이 0이 되는 리스트를 반환한다`() {
+        threeSum(intArrayOf(-1,0,1,2,-1,-4)) shouldContainExactlyInAnyOrder listOf(
+            listOf(-1,-1,2),
+            listOf(-1,0,1)
+        )
+        threeSum(intArrayOf(0,0,0)) shouldContainExactlyInAnyOrder listOf(
+            listOf(0,0,0)
+        )
+    }
+}
diff --git a/best-time-to-buy-and-sell-stock/jdalma.kt b/best-time-to-buy-and-sell-stock/jdalma.kt
@@ -0,0 +1,60 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+import kotlin.math.max
+
+class `best-time-to-buy-and-sell-stock` {
+
+    fun maxProfit(prices: IntArray): Int {
+        if (prices.size == 1) return 0
+        return usingKadaneAlgorithm(prices)
+    }
+
+    /**
+     * 1. 방향이 존재하기 때문에 투 포인터를 활용하여 주식을 팔 수 있는 경우라면 최대 값을 계산하고 만약 산 가격보다 싼 가격을 만나면 다시 산다
+     * TC: O(n), SC: O(1)
+     */
+    private fun usingTwoPointer(prices: IntArray): Int {
+        var (left, right) = 0 to 1
+        var maxProfit = 0
+
+        while (right < prices.size) {
+            if (prices[left] < prices[right]) {
+                maxProfit = max(prices[right] - prices[left], maxProfit)
+                right++
+            } else if (prices[left] >= prices[right]) {
+                left = right
+                right++
+            }
+        }
+
+        return maxProfit
+    }
+
+    /**
+     * 2. 카데인 알고리즘의 변형된 버전으로 가장 싼 경우를 buy에 저장하고 현재 최대 수익을 초과하면 업데이트한다
+     * TC: O(n), SC: O(1)
+     */
+    private fun usingKadaneAlgorithm(prices: IntArray): Int {
+        var buy = prices[0]
+        var maxProfit = 0
+
+        for (index in 1 until prices.size) {
+            if (prices[index] < buy) {
+                buy = prices[index]
+            } else if (prices[index] - buy > maxProfit) {
+                maxProfit = prices[index] - buy
+            }
+        }
+        return maxProfit
+    }
+
+    @Test
+    fun `주어진 가격 배열을 통해 최대의 수익을 반환한다`() {
+        maxProfit(intArrayOf(3,3)) shouldBe 0
+        maxProfit(intArrayOf(7,6,5,4,3,2,1,0)) shouldBe 0
+        maxProfit(intArrayOf(7,1,5,3,6,4)) shouldBe 5
+        maxProfit(intArrayOf(1,2,4,2,5,7,2,4,9,0,9)) shouldBe 9
+    }
+}
diff --git a/group-anagrams/jdalma.kt b/group-anagrams/jdalma.kt
@@ -0,0 +1,53 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.collections.shouldContainExactlyInAnyOrder
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `group-anagrams` {
+
+    fun groupAnagrams(strs: Array<String>): List<List<String>> {
+        return usingArray(strs)
+    }
+
+    /**
+     * 1. 입력받은 문자열들을 문자 배열로 변환하여 정렬된 결과를 map 의 키로 정하여 키 기준으로 문자열들을 그룹화한다.
+     * TC: O(n * k log(k)), SC: O(n)
+     */
+    private fun usingSort(strs: Array<String>): List<List<String>> {
+        val map = strs.groupBy { it.toCharArray().sorted() }
+        return map.values.toList()
+    }
+
+    /**
+     * 2. 입력받은 문자열들을 순회하며 문자열의 문자 갯수를 카운트하여 애너그램인지 구별한다.
+     * TC: O(n), SC: O(n)
+     */
+    private fun usingArray(strs: Array<String>): List<List<String>> {
+        val map = strs.groupBy { it ->
+            val counter = IntArray(26)
+            for (ch in it) {
+                counter[ch - 'a']++
+            }
+            counter.joinToString(",") // 구분자를 넣지 않으면 arrayOf("bdddddddddd","bbbbbbbbbbc") 테케를 실패함
+        }
+
+        return map.values.toList()
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 문자열들을 애너그램 기준 그룹별로 반환한다`() {
+        groupAnagrams(arrayOf("eat","tea","tan","ate","nat","bat")) shouldContainExactlyInAnyOrder listOf(
+            listOf("tan","nat"),
+            listOf("bat"),
+            listOf("eat","tea","ate"),
+        )
+        groupAnagrams(arrayOf("cab","tin","pew","duh","may","ill","buy","bar","max","doc")) shouldContainExactlyInAnyOrder listOf(
+            listOf("max"),listOf("buy"),listOf("doc"),listOf("may"),listOf("ill"),
+            listOf("duh"),listOf("tin"),listOf("bar"),listOf("pew"),listOf("cab")
+        )
+        groupAnagrams(arrayOf("bdddddddddd","bbbbbbbbbbc")) shouldContainExactlyInAnyOrder listOf(
+            listOf("bbbbbbbbbbc"),
+            listOf("bdddddddddd")
+        )
+    }
+}
diff --git a/implement-trie-prefix-tree/jdalma.kt b/implement-trie-prefix-tree/jdalma.kt
@@ -0,0 +1,82 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `implement-trie-prefix-tree` {
+
+    /**
+     * 영어 소문자만 입력된다.
+     */
+    class Trie {
+
+        private val node = Node()
+
+        /**
+         * TC: O(n), SC: O(n)
+         */
+        fun insert(word: String) {
+            var now = node
+
+            for (char in word) {
+                val index = char - 'a'
+                if (now.next[index] == null) {
+                    now.next[index] = Node()
+                }
+                now.next[index]?.apply { now = this }
+            }
+            now.isEnd = true
+        }
+
+        /**
+         * TC: O(n), SC: O(1)
+         */
+        fun search(word: String): Boolean {
+            var now = node
+
+            for (char in word) {
+                val index = char - 'a'
+                if (now.next[index] == null) {
+                    return false
+                }
+                now.next[index]?.apply { now = this }
+            }
+
+            return now.isEnd
+        }
+
+        /**
+         * TC: O(n), SC: O(1)
+         */
+        fun startsWith(prefix: String): Boolean {
+            var now = node
+
+            for (char in prefix) {
+                val index = char - 'a'
+                if (now.next[index] == null) {
+                    return false
+                }
+                now.next[index]?.apply { now = this }
+            }
+
+            return true
+        }
+
+    }
+
+    @Test
+    fun `접두사 트리를 구현하라`() {
+        val trie = Trie()
+        trie.insert("apple")
+        trie.search("apple") shouldBe true
+        trie.search("app") shouldBe false
+        trie.startsWith("app") shouldBe true
+        trie.insert("app")
+        trie.search("app") shouldBe true
+    }
+}
+
+private class Node {
+    val next = Array<Node?>(26) { null }
+    var isEnd = false
+}
diff --git a/word-break/jdalma.kt b/word-break/jdalma.kt
@@ -0,0 +1,91 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `word-break` {
+
+    fun wordBreak(s: String, wordDict: List<String>): Boolean {
+        return usingDP(s, wordDict)
+    }
+
+    /**
+     * 1. DFS 사용 (시간초과)
+     * TC: O(s^w * wordDict 단어의 길이), SC: O(s)
+     */
+    private fun usingDFS(s: String, wordDict: List<String>): Boolean {
+
+        fun recursion(s: String, wordDict: List<String>, index: Int): Boolean =
+            if (index == s.length) true
+            else {
+                wordDict.map { word ->
+                    var result = false
+                    if (index + word.length < s.length + 1 && s.substring(index, index + word.length) == word) {
+                        result = recursion(s, wordDict, index + word.length)
+                    }
+                    result
+                }.find { it } ?: false
+            }
+
+        return recursion(s, wordDict, 0)
+    }
+
+    /**
+     * 2, 사전에 담겨있는 문자열들을 기준으로 인덱스를 증가시키면서 문자열을 완성시킨다. 한 번 탐색하여 문자열을 완성시키지 못한 인덱스를 저장하여 해당 인덱스는 다시 탐색하지 않도록 하여 성능을 개선한다.
+     * TC: O(s * w * wordDict 단어의 길이), SC: O(s)
+     */
+    private fun usingMemoizationDFS(s: String, wordDict: List<String>): Boolean{
+
+        fun dfs(s: String, wordDict: List<String>, index: Int, memo: MutableSet<Int>): Boolean {
+            val len = s.length
+            if(index == len) return true
+            else if(memo.contains(index)) return false
+
+            for (word in wordDict) {
+                if (index + word.length < s.length + 1 &&
+                    s.substring(index, index + word.length) == word &&
+                    dfs(s, wordDict, index + word.length, memo)) {
+                    return true
+                }
+            }
+            memo.add(index)
+            return false
+        }
+
+        if(s.isEmpty()) return false
+        return dfs(s, wordDict, 0, mutableSetOf())
+    }
+
+    /**
+     * 3. 문자열의 끝부터 0까지 순회하면서 순회하는 범위의 문자열을 만들 수 있다면 해당 인덱스를 true로 변환하여 이전에 사용한 연산의 결과를 재활용한다.
+     * TC: O(s * w * wordDict 단어의 길이) TC: O(s)
+     */
+    private fun usingDP(s: String, wordDict: List<String>): Boolean {
+        val dp = BooleanArray(s.length + 1).apply {
+            this[s.length] = true
+        }
+
+        for (index in s.length - 1 downTo 0) {
+            for (word in wordDict) {
+                if (dp[index]) break
+                else if (index + word.length <= s.length && s.substring(index, index + word.length) == word) {
+                    dp[index] = dp[index + word.length]
+                }
+            }
+        }
+        return dp[0]
+    }
+
+    @Test
+    fun `문자열과 문자열 사전이 주어졌을 때 문자열 사전을 이용하여 문자열을 완성할 수 있으면 참을 반환한다`() {
+        wordBreak("applepenapple", listOf("apple", "pen")) shouldBe true
+        wordBreak("leetcode", listOf("leet", "co", "de")) shouldBe true
+        wordBreak("abcd", listOf("a","abc","b","cd")) shouldBe true
+        wordBreak("cars", listOf("car","ca","rs")) shouldBe true
+    }
+
+    @Test
+    fun `문자열과 문자열 사전이 주어졌을 때 문자열 사전을 이용하여 문자열을 완성할 수 없다면 거짓을 반환한다`() {
+        wordBreak("catsandog", listOf("cats", "dog", "sand", "and", "cat")) shouldBe false
+    }
+}
