[2020 카카오 인턴] 보석 쇼핑(JAVA)

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/67258

<문제>

개발자 출신으로 세계 최고의 갑부가 된어피치는 스트레스를 받을 때면 이를 풀기 위해 오프라인 매장에 쇼핑을 하러 가곤 합니다.
어피치는 쇼핑을 할 때면 매장 진열대의 특정 범위의 물건들을 모두 싹쓸이 구매하는 습관이 있습니다.
어느 날 스트레스를 풀기 위해 보석 매장에 쇼핑을 하러 간 어피치는 이전처럼 진열대의 특정 범위의 보석을 모두 구매하되 특별히 아래 목적을 달성하고 싶었습니다.
진열된 모든 종류의 보석을 적어도 1개 이상 포함하는 가장 짧은 구간을 찾아서 구매

예를 들어 아래 진열대는 4종류의 보석(RUBY, DIA, EMERALD, SAPPHIRE) 8개가 진열된 예시입니다.

진열대의 3번부터 7번까지 5개의 보석을 구매하면 모든 종류의 보석을 적어도 하나 이상씩 포함하게 됩니다.

진열대의 3, 4, 6, 7번의 보석만 구매하는 것은 중간에 특정 구간(5번)이 빠지게 되므로 어피치의 쇼핑 습관에 맞지 않습니다.

진열대 번호 순서대로 보석들의 이름이 저장된 배열 gems가 매개변수로 주어집니다. 이때 모든 보석을 하나 이상 포함하는 가장 짧은 구간을 찾아서 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.
가장 짧은 구간의시작 진열대 번호와끝 진열대 번호를 차례대로 배열에 담아서 return 하도록 하며, 만약 가장 짧은 구간이 여러 개라면시작 진열대 번호가 가장 작은 구간을 return 합니다.

[제한사항]

• gems 배열의 크기는 1 이상 100,000 이하입니다.
  • gems 배열의 각 원소는 진열대에 나열된 보석을 나타냅니다.
  • gems 배열에는 1번 진열대부터 진열대 번호 순서대로 보석이름이 차례대로 저장되어 있습니다.
  • gems 배열의 각 원소는 길이가 1 이상 10 이하인 알파벳 대문자로만 구성된 문자열입니다.

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<풀이과정>

먼저 진열되어 있는 보석의 종류를 알아내기 위해 HashSet을 이용한다.

HashSet<String> hs = new HashSet<>();

for(String name : gems){
    hs.add(name);
}

HashSet이란?
ArrayList에서는 데이터 간의 순서가 존재한다. 하지만 만약 순서에는 상관없이 데이터만 저장하고 싶은 경우도 존재한다. 이때 사용할 수 있는 자료구조가 집합(set)이다. 수학적으로 집합(set)은 동일한 데이터를 중복해서 가질 수 없다.
자바에서 Set 인터페이스에 대하여 HashSet, TreeSet, LinkedHashSet의 3가지의 구현이 제공된다.
그 중 HashSet은 해쉬 테이블에 원소를 저장하기 때문에 성능면에서 가장 우수하다. 하지만 원소들의 순서가 일정하지 않다는 단점이 있다. 이를 보안한 것이 LinkedHashSet인데 해쉬 테이블과 연결 리스트를 결합한 것으로 원소들의 순서는 삽입되었던 순서와 같다.

그리고 HashMap에 보석의 종류와 개수를 함께 저장해주는데 이때, getOrDefault메소드를 이용하여 저장하려는 보석이 이미 존재하는 경우 기존값의 +1을 해주고 없으면 1을 저장해준다.

HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<>();

for(String gem : gems){
    hm.put(gem, hm.getOrDefault(gem,0) + 1);
}

HashMap이란?
Map은 많은 데이터 중에서 원하는 데이터를 빠르게 찾을 수 있는 컬렉션이다. key와 value가 쌍으로 저장된다. 이중 HashMap은 해싱 테이블에 데이터를 저장한다. 만약 키들을 정렬된 순서로 방문할 필요가 없다면 HashMap이 빠르다.
*getOrDefault?
찾는 키가 존재하면 해당 키의 값을 반환하고, 없으면 기본값을 반환하는 메소드.

그리고 순서가 중요한 문제이므로 선입선출(FIFO) 특징을 가진 Queue(큐)를 사용하여 시작점과 끝지점을 구해준다.

Queue란?

2021/02/02 - [자료구조] - [JAVA]QUEUE(큐)

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<코드>

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
class Solution {
    public int[] solution(String[] gems) {
        Queue<String> q = new LinkedList<>();
        HashSet<String> hs = new HashSet<>();
        HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<>();
        
        int start = 0, end = Integer.MAX_VALUE;
        int[] answer = new int[2];
        
        for(String gem : gems){
            hs.add(gem);
        }
        
        int j = 0;
        for(String gem : gems){
            hm.put(gem, hm.getOrDefault(gem,0)+1);
            
            q.add(gem);
            
            while(true){
                String first = q.peek();
                if(hm.get(first) > 1){
                    q.poll();
                    j++;
                    hm.put(first, hm.get(first) - 1);
                }else{
                    break;
                }
            }
            if(hm.size() == hs.size() && end > q.size()){
                end = q.size();
                start = j;
            }
        }
        answer[0] = start + 1;
        answer[1] = start + end;
        return answer;
    }
}