[프로그래머스] 기지국 설치 - Java

문제 출처

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/12979

문제 설명

 

N개의 아파트가 일렬로 쭉 늘어서 있습니다. 이 중에서 일부 아파트 옥상에는 4g 기지국이 설치되어 있습니다. 기술이 발전해 5g 수요가 높아져 4g 기지국을 5g 기지국으로 바꾸려 합니다. 그런데 5g 기지국은 4g 기지국보다 전달 범위가 좁아, 4g 기지국을 5g 기지국으로 바꾸면 어떤 아파트에는 전파가 도달하지 않습니다.

예를 들어 11개의 아파트가 쭉 늘어서 있고, [4, 11] 번째 아파트 옥상에는 4g 기지국이 설치되어 있습니다. 만약 이 4g 기지국이 전파 도달 거리가 1인 5g 기지국으로 바뀔 경우 모든 아파트에 전파를 전달할 수 없습니다. (전파의 도달 거리가 W일 땐, 기지국이 설치된 아파트를 기준으로 전파를 양쪽으로 W만큼 전달할 수 있습니다.)

• 초기에, 1, 2, 6, 7, 8, 9번째 아파트에는 전파가 전달되지 않습니다.

• 1, 7, 9번째 아파트 옥상에 기지국을 설치할 경우, 모든 아파트에 전파를 전달할 수 있습니다.

• 더 많은 아파트 옥상에 기지국을 설치하면 모든 아파트에 전파를 전달할 수 있습니다.

이때, 우리는 5g 기지국을 최소로 설치하면서 모든 아파트에 전파를 전달하려고 합니다. 위의 예시에선 최소 3개의 아파트 옥상에 기지국을 설치해야 모든 아파트에 전파를 전달할 수 있습니다.

아파트의 개수 N, 현재 기지국이 설치된 아파트의 번호가 담긴 1차원 배열 stations, 전파의 도달 거리 W가 매개변수로 주어질 때, 모든 아파트에 전파를 전달하기 위해 증설해야 할 기지국 개수의 최솟값을 리턴하는 solution 함수를 완성해주세요

제한사항

• N: 200,000,000 이하의 자연수
• stations의 크기: 10,000 이하의 자연수
• stations는 오름차순으로 정렬되어 있고, 배열에 담긴 수는 N보다 같거나 작은 자연수입니다.
• W: 10,000 이하의 자연수

입출력 예

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입출력 예 설명

입출력 예 #1
문제의 예시와 같습니다

입출력 예 #2

• 초기에, 1~6, 12~16번째 아파트에는 전파가 전달되지 않습니다.

• 3, 6, 14번째 아파트 옥상에 기지국을 설치할 경우 모든 아파트에 전파를 전달할 수 있습니다.

풀이 방법

• 문제 난이도 자체는 어렵지 않았으나, 효율성을 따지는 법에서 좀 걸렸던 것 같다.
• 기지국이 영향을 끼치는 범위는 2w + 1이므로, 0만 있는 구역을 센 다음 2w + 1로 나눠 올려주면 갯수가 나올 것이라고 생각했다.
• 초기에는 배열에 기지국 설치부분을 1로 저장하여 0인 부분만 탐색하면 되겠다 했는데, 막상 보니 N이 2억개 까지 존재하기 때문에 비효율적이라 판단되었다. O(N) 소요되므로, 최악의 경우 약 2초 소요되겠다.

초기 코드

class Solution {
    public int solution(int n, int[] stations, int w) {
        int answer = 0;
        //전파가 터지는지의 여부 체크
        int[] wifi = new int[n];

        for(int station: stations){

        }
        

        int count = 0;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            //0인경우 계속 카운팅
            if(wifi[i] == 0){
                count++;
            }
            //이때까지 쌓아놓은 카운트가 1이 넘고, 행의 값이 1인경우 이전 카운트로 기지국 숫자를 계산한다.
            else if(wifi[i] == 1 && count != 0){
                //2w + 1 범위이므로, 몫을 구한다음 올려준다.
                answer += Math.ceil((double) count / ((2 * w) + 1));
                //그리고 카운트 초기화
                count = 0;
                
            }
            //카운트 0에 1이나오면 그냥 넘겨도됨(설치 필요없으니까)
            else {
                continue;
            }       
        }
        
        //남은 카운트가 있으면 계산
        if(count > 0){
            answer += Math.ceil((double) count / ((2 * w) + 1));
        }
        

        return answer;
    }
}

• 정확도는 통과했지만, 효율성에서는 0점이였다. 

개선 방안

• 배열 선언을 하는 것이 아닌, 이미 값이 있는 stations 배열을 활용해 기지국의 번호를 활용하여 문제를 해결하기로 했다.

풀이 순서

1. 먼저, 기지국의 범위 왼쪽 끝을 기준으로 잡아 그 이전의 기지국 설치 길이를 재고, 우측 끝으로 이동한다.
2. 우측 끝이 다음 기지국의 왼쪽 보다 크다면, 이 부분은 이미 기지국 영향에 있으므로 다음으로 넘어간다.
3. 이렇게 끝 기지국 까지 반복한 후, 우측 끝부터 n까지 기지국이 비어 있는 구간이 있을 수도 있으므로, n과 우측 끝 크기를 비교하여 기지국 설치 여부를 계산한다.

개선된 코드

class Solution {
    public int solution(int n, int[] stations, int w) {
        int answer = 0;
        int cover = 1;
        int range = 2 * w + 1;

        //풀이 방법 
        //1. 배열에 직접 저장하지 말고 빈 부분만 체크하여 2w + 1을 이용하기
        for(int station: stations){
            int left = station - w;
            int right = station + w;
            
            //기지국이 담당하는 부분보다 cover가 작을 경우
            if(cover < left){
                int gap = left - cover;
                answer += (int)(Math.ceil((double)gap / range));
            }
            
            //다음 부분으로 이동
            cover = right + 1;
        }
        
        //배열 순환 후, 아직 기지국이 설치되지 않은 곳이 남아있는 경우
        if(cover <= n){
            int gap = n - cover + 1;
            answer += (int)(Math.ceil((double)gap / range));
        }

        return answer;
    }
}

결과

회고

• 아직도 문제풀면 배열, 리스트부터 생각하는데... 문제를 좀 넓은 시야에서 볼 필요가 있다.