[Algorithm][C++] 프로그래머스 코딩테스트 연습 - 더 맵게

프로그래머스 Heap 파트의 "더 맵게" 문제입니다.

문제 링크 : https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42626

코딩테스트 연습 - 더 맵게 | 프로그래머스

 

문제 설명

매운 것을 좋아하는 Leo는 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들고 싶습니다. 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들기 위해 Leo는 스코빌 지수가 가장 낮은 두 개의 음식을 아래와 같이 특별한 방법으로 섞어 새로운 음식을 만듭니다.

섞은 음식의 스코빌 지수 = 가장 맵지 않은 음식의 스코빌 지수 + (두 번째로 맵지 않은 음식의 스코빌 지수 * 2)

Leo는 모든 음식의 스코빌 지수가 K 이상이 될 때까지 반복하여 섞습니다.
Leo가 가진 음식의 스코빌 지수를 담은 배열 scoville과 원하는 스코빌 지수 K가 주어질 때, 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들기 위해 섞어야 하는 최소 횟수를 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한 사항

• scoville의 길이는 1 이상 1,000,000 이하입니다.
• K는 0 이상 1,000,000,000 이하입니다.
• scoville의 원소는 각각 0 이상 1,000,000 이하입니다.
• 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들 수 없는 경우에는 -1을 return 합니다.

입출력 예

scoville	K	return
[1, 2, 3, 9, 10, 12]	7	2

입출력 예 설명

1. 스코빌 지수가 1인 음식과 2인 음식을 섞으면 음식의 스코빌 지수가 아래와 같이 됩니다.
   새로운 음식의 스코빌 지수 = 1 + (2 * 2) = 5
   가진 음식의 스코빌 지수 = [5, 3, 9, 10, 12]

2. 스코빌 지수가 3인 음식과 5인 음식을 섞으면 음식의 스코빌 지수가 아래와 같이 됩니다.
   새로운 음식의 스코빌 지수 = 3 + (5 * 2) = 13
   가진 음식의 스코빌 지수 = [13, 9, 10, 12]

모든 음식의 스코빌 지수가 7 이상이 되었고 이때 섞은 횟수는 2회입니다.

 

풀이

이 문제의 카테고리는 Heap입니다.

Heap 이란? 

- "우선순위 큐" 를 위하여 만들어진 자료구조입니다.

- C++ 에선 <queue> 헤더를 Include 하면, 우선순위 큐 자료구조를 사용할 수 있습니다.

- 기존 Queue에 대해선 자료구조의 기초를 공부하신 분이라면 누구나 알고 있습니다.

- Queue에 우선순위의 개념을 도입했다고 생각하시면 됩니다.

 

프로그래머스의 코딩연습 카테고리가 명확하지 않은 경향이 있지만,(예를 들면 해시 카테고리에 있는 문제를 해시맵을 사용하지 않아도 풀 수 있습니다.) 그럼에도 불구하고 카테고리를 나누어 놓은 이유는 해당 자료구조를 사용하여 문제를 풀면 보다 더 효율적으로 풀 수 있고, 그 자료구조에 대한 연습을 시키려는 의도인 것 같습니다.

해당 문제를 "우선순위 큐"를 이용하여 풀어보겠습니다.

#include <string>
#include <vector>
#include <functional>
#include <queue>
 
using namespace std;
 
int solution(vector<int> scoville, int K) {
    int answer = 0;
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > pq;
    for (int i = 0; i < scoville.size(); i++)
    {
        pq.push(scoville[i]);
    }
 
    while (1)
    {
        if (pq.size() == 1 && pq.top() < K)
        {
            return -1;
        }
 
        if (pq.top() < K)
        {
            int temp = pq.top();
            pq.pop();
            temp += ((pq.top()) * 2);
            pq.pop();
            pq.push(temp);
            answer++;
        }
        else { break; }
    }
 
    return answer;
}

 

1. Line 3~4

functional, queue 헤더를 include합니다. 이유는 queue 헤더는 우선순위 큐를 사용하기 위해서,
functional 헤더는 greater, less 함수를 사용하기 위함입니다.

2. Line 10~14

우선순위 큐를 선언하고, 큐에 모든 input 값들을 push 합니다.

3. Line 16 ~ 33

문제 해결 부분입니다.
이 문제에서 신경써야 할 부분은 Queue에 있는 음식들을 전부 합쳐 갯수가 1개가 되었는데도, 원하는 K값을 넘지 못했을 경우를 return -1로 예외처리 해주어야합니다.
이후 부분은 Queue의 pop, Push를 적절히 활용한 문제풀이입니다. 참고하시기 바랍니다.