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[정현준] 2주차 답안 제출

Author: jdalma

construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,56 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.equals.shouldBeEqual
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal` {
+
+    /**
+     * preorder : 현재(부모) 노드부터 왼쪽 자식 노드, 오른쪽 자식 노드
+     * inorder : 왼쪽 자식 노드 부터 부모 노드, 오른쪽 자식 노드
+     */
+    fun buildTree(preorder: IntArray, inorder: IntArray): TreeNode? {
+        val inorderIndices = inorder.withIndex().associate { it.value to it.index }
+        return traversal(preorder, inorder, inorderIndices)
+    }
+
+    /**
+     * preorder에서 조회한 부모 노드의 값은 inorder의 중간에 위치한다.
+     * 그 중간 위치 기준으로 왼쪽 노드, 오른쪽 노드로 분리하여 재귀적으로 탐색할 수 있다.
+     * 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(n)
+     */
+    private fun traversal(
+        preorder: IntArray, inorder: IntArray, inorderIndices: Map<Int, Int>,
+        preStart: Int = 0, inStart: Int = 0, inEnd: Int = inorder.size - 1
+    ): TreeNode? {
+        if (preStart > preorder.size - 1 || inStart > inEnd) {
+            return null
+        }
+        val value = preorder[preStart]
+        val rootIndexInInorder = inorderIndices[value]!!
+
+        return TreeNode(value).apply {
+            this.left = traversal(
+                preorder, inorder, inorderIndices,
+                preStart + 1, inStart, rootIndexInInorder - 1
+            )
+            this.right = traversal(
+                preorder, inorder, inorderIndices,
+                preStart + rootIndexInInorder - inStart + 1, rootIndexInInorder + 1,  inEnd
+            )
+        }
+    }
+
+    @Test
+    fun `전위 순회, 중위 순회 순서의 정수 배열을 기준으로 이진트리를 생성하여 반환한다`() {
+        val actual = buildTree(intArrayOf(3,9,20,15,7), intArrayOf(9,3,15,20,7))!!
+        val expect = TreeNode.of(3,9,20,null,null,15,7)!!
+
+        actual shouldBeEqual expect
+
+        val actual1 = buildTree(intArrayOf(3,9,8,10,20,15,7), intArrayOf(8,9,10,3,15,20,7))!!
+        val expect1 = TreeNode.of(3,9,20,8,10,15,7)!!
+
+        actual1 shouldBeEqual expect1
+    }
+}

counting-bits/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,62 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `counting-bits` {
+
+    fun countBits(n: Int): IntArray {
+        return usingDPAndLeastSignificantBit(n)
+    }
+
+    // 1. 입력받은 정수만큼 순회하며 bit 카운트
+    // 시간복잡도: O(n * log(n)), 공간복잡도: O(1)
+    private fun usingBinary(n: Int): IntArray {
+        fun binary(n: Int): Int {
+            var calc = n
+            var count = 0
+            while(calc > 0) {
+                if (calc % 2 != 0) {
+                    count++
+                }
+                calc /= 2
+            }
+            return count
+        }
+
+        return (0 .. n).map { binary(it) }.toIntArray()
+    }
+
+    // 2. MSB, 즉 최상위 비트를 활용하여 십진수가 두 배가 될때마다 MSB를 갱신하여 이전의 결과를 활용
+    // 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(n)
+    private fun usingDPAndMostSignificantBit(n: Int): IntArray {
+        val dp = IntArray(n + 1)
+        var msb = 1
+
+        for (index in 1 .. n) {
+           if (index == msb shl 1) {
+               msb = index
+           }
+            dp[index] = 1 + dp[index - msb]
+        }
+
+        return dp
+    }
+
+    // 3. 최하위 비트를 제거한 결과를 재활용한다. (최하위 비트를 제거한 결과) + (현재 십진수의 최하위비트)
+    // 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(n)
+    private fun usingDPAndLeastSignificantBit(n: Int): IntArray {
+        val dp = IntArray(n + 1)
+        for (index in 1 .. n) {
+            dp[index] = dp[index shr 1] + (index and 1)
+        }
+
+        return dp
+    }
+
+    @Test
+    fun `정수가 주어지면 각 i(0 ~ i)에 대해 이진 표현에서 1의 개수를 저장하는 배열을 반환한다`() {
+        countBits(2) shouldBe intArrayOf(0,1,1)
+        countBits(5) shouldBe intArrayOf(0,1,1,2,1,2)
+    }
+}

decode-ways/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,95 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `decode-ways` {
+
+    fun numDecodings(s: String): Int {
+        return usingOptimizedDP(s)
+    }
+
+    /**
+     * 1. 문자열의 첫 인덱스부터 DFS로 확인하면서 결과를 증가시킨다. → 시간초과
+     * 0부터 시작하는 문자열은 존재하지 않기에 바로 0으로 반환하고 그 뒤 숫자부터 DFS를 연이어 실행한다.
+     * 시간복잡도: O(2^n), 공간복잡도: O(n)
+     */
+    private fun usingDfs(s: String): Int {
+        fun dfs(index: Int): Int =
+            if (index == s.length) 1
+            else if (s[index] == '0') 0
+            else if (index + 1 < s.length && (s[index] == '1' || (s[index] == '2' && s[index + 1] < '7')) )
+                dfs(index + 1) + dfs(index + 2)
+            else dfs(index + 1)
+
+        return dfs(0)
+    }
+
+    /**
+     * 2. 1번 풀이에서 중복되는 연산에 top-down 방향으로 메모이제이션 적용
+     * 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(n)
+     */
+    private fun usingMemoization(s: String): Int {
+        fun dfs(index: Int, mem: IntArray): Int {
+            println(index)
+            mem[index] = if (index == s.length) 1
+            else if (s[index] == '0') 0
+            else if (mem[index] != 0) mem[index]
+            else if (index + 1 < s.length && (s[index] == '1' || (s[index] == '2' && s[index + 1] < '7')) )
+                dfs(index + 1, mem) + dfs(index + 2, mem)
+            else dfs(index + 1, mem)
+
+            return mem[index]
+        }
+        return dfs(0, IntArray(s.length + 1) { 0 })
+    }
+
+    /**
+     * 3. 마지막 숫자부터 bottom-up 방향 DP
+     * 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(n)
+     */
+    private fun usingDP(s: String): Int {
+        val dp = IntArray(s.length + 1).apply {
+            this[s.length] = 1
+        }
+
+        (s.length - 1 downTo 0).forEach { index ->
+            if (s[index] == '0') dp[index] = 0
+            else if(index + 1 < s.length && (s[index] == '1' || (s[index] == '2' && s[index + 1] < '7')))
+                dp[index] = dp[index + 1] + dp[index + 2]
+            else dp[index] = dp[index + 1]
+        }
+
+        return dp[0]
+    }
+
+    /**
+     * 4. 배열을 사용하지 않고 DP 적용
+     * 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(1)
+     */
+    private fun usingOptimizedDP(s: String): Int {
+        var (memo, result) = 0 to 1
+
+        (s.length - 1 downTo 0).forEach { index ->
+            var tmp = if (s[index] == '0') 0 else result
+
+            if (index + 1 < s.length && (s[index] == '1' || (s[index] == '2' && s[index + 1] < '7'))) {
+                tmp += memo
+            }
+            memo = result
+            result = tmp
+        }
+
+        return result
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 문자열의 디코딩 가능한 경우의 수를 반환한다`() {
+        numDecodings("12") shouldBe 2
+        numDecodings("226") shouldBe 3
+        numDecodings("06") shouldBe 0
+        numDecodings("1011") shouldBe 2
+        numDecodings("10112266") shouldBe 8
+        numDecodings("1025") shouldBe 2
+    }
+}

encode-and-decode-strings/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,39 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.equals.shouldBeEqual
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+/**
+ * 인코딩과 디코딩을 해결할 때 구분자를 256개의 ASCII 문자 중 하나를 사용해야한다면 아래와 같은 방법을 사용할 수 있다.
+ * 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(1)
+ */
+class `encode-and-decode-strings` {
+
+    private val DELIMITER = ":"
+
+    fun encode(strings: List<String>): String {
+        return strings.joinToString(separator = "") { e -> "${e.length}$DELIMITER$e" }
+    }
+
+    fun decode(string: String): List<String> {
+        var index = 0
+        val result = mutableListOf<String>()
+        while (index < string.length) {
+            val delimiterIndex = string.indexOf(DELIMITER, startIndex = index)
+            val size = string.substring(index, delimiterIndex).toInt()
+            result.add(string.substring(delimiterIndex + 1, delimiterIndex + size + 1))
+            index = delimiterIndex + size + 1
+        }
+        return result
+    }
+
+    @Test
+    fun `문자열 목록을 하나의 문자열로 인코딩한다`() {
+        encode(listOf("leet","co:de","l:o:v:e","you")) shouldBeEqual "4:leet5:co:de7:l:o:v:e3:you"
+    }
+
+    @Test
+    fun `문자열을 문자열 목록으로 디코딩한다`() {
+        decode("4:leet5:co:de7:l:o:v:e3:you") shouldBeEqual listOf("leet","co:de","l:o:v:e","you")
+    }
+}

valid-anagram/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,55 @@
+package leetcode_study
+
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `valid-anagram` {
+
+    fun isAnagram(s: String, t: String): Boolean {
+        return usingArray(s, t)
+    }
+
+    // 1. 두 문자열을 정렬하여 비교한다.
+    // 시간복잡도: O(n * log(n)), 공간복잡도: O(n)
+    private fun usingSort(s: String, t: String): Boolean {
+        val sorted1 = s.toCharArray().apply { this.sort() }
+        val sorted2 = t.toCharArray().apply { this.sort() }
+
+        return sorted1.contentEquals(sorted2)
+    }
+
+    // 2. 배열에 문자 수 가감
+    // 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(n)
+    private fun usingArray(s: String, t: String): Boolean  {
+        if (s.length != t.length) {
+            return false
+        }
+
+        /* 해시맵 사용
+        val map: Map<Char, Int> = mutableMapOf<Char, Int>().apply {
+            (s.indices).forEach { index ->
+                this[s[index]] = this.getOrDefault(s[index], 0) + 1
+                this[t[index]] = this.getOrDefault(t[index], 0) - 1
+            }
+        }
+        return map.values.find { it > 0 } == null
+        */
+
+        return IntArray(26).apply {
+            for (index in s.indices) {
+                this[s[index] - 'a'] = this[s[index] - 'a'] + 1
+                this[t[index] - 'a'] = this[t[index] - 'a'] - 1
+            }
+        }.find { it > 0 } == null
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 두 문자열이 애너그램이라면 참을 반환한다`() {
+        isAnagram("anagram", "nagaram")
+        isAnagram("test", "estt")
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 두 문자열이 애너그램이 아니라면 거짓을 반환한다`() {
+        isAnagram("cat", "rat")
+    }
+}