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[프로그래머스-해시] 폰켓몬 문제 풀이

조조링 2024. 11. 12. 01:06
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문제

당신은 폰켓몬을 잡기 위한 오랜 여행 끝에, 홍 박사님의 연구실에 도착했습니다. 홍 박사님은 당신에게 자신의 연구실에 있는 총 N 마리의 폰켓몬 중에서 N/2마리를 가져가도 좋다고 했습니다.
홍 박사님 연구실의 폰켓몬은 종류에 따라 번호를 붙여 구분합니다. 따라서 같은 종류의 폰켓몬은 같은 번호를 가지고 있습니다. 예를 들어 연구실에 총 4마리의 폰켓몬이 있고, 각 폰켓몬의 종류 번호가 [3번, 1번, 2번, 3번]이라면 이는 3번 폰켓몬 두 마리, 1번 폰켓몬 한 마리, 2번 폰켓몬 한 마리가 있음을 나타냅니다. 이때, 4마리의 폰켓몬 중 2마리를 고르는 방법은 다음과 같이 6가지가 있습니다.

  1. 첫 번째(3번), 두 번째(1번) 폰켓몬을 선택
  2. 첫 번째(3번), 세 번째(2번) 폰켓몬을 선택
  3. 첫 번째(3번), 네 번째(3번) 폰켓몬을 선택
  4. 두 번째(1번), 세 번째(2번) 폰켓몬을 선택
  5. 두 번째(1번), 네 번째(3번) 폰켓몬을 선택
  6. 세 번째(2번), 네 번째(3번) 폰켓몬을 선택

이때, 첫 번째(3번) 폰켓몬과 네 번째(3번) 폰켓몬을 선택하는 방법은 한 종류(3번 폰켓몬 두 마리)의 폰켓몬만 가질 수 있지만, 다른 방법들은 모두 두 종류의 폰켓몬을 가질 수 있습니다. 따라서 위 예시에서 가질 수 있는 폰켓몬 종류 수의 최댓값은 2가 됩니다.
당신은 최대한 다양한 종류의 폰켓몬을 가지길 원하기 때문에, 최대한 많은 종류의 폰켓몬을 포함해서 N/2마리를 선택하려 합니다. N마리 폰켓몬의 종류 번호가 담긴 배열 nums가 매개변수로 주어질 때, N/2마리의 폰켓몬을 선택하는 방법 중, 가장 많은 종류의 폰켓몬을 선택하는 방법을 찾아, 그때의 폰켓몬 종류 번호의 개수를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

제한 사항

  • nums는 폰켓몬의 종류 번호가 담긴 1차원 배열입니다.
  • nums의 길이(N)는 1 이상 10,000 이하의 자연수이며, 항상 짝수로 주어집니다.
  • 폰켓몬의 종류 번호는 1 이상 200,000 이하의 자연수로 나타냅니다.
  • 가장 많은 종류의 폰켓몬을 선택하는 방법이 여러 가지인 경우에도, 선택할 수 있는 폰켓몬 종류 개수의 최댓값 하나만 return 하면 됩니다.

 

입출력 예

 

풀이1. Counter를 활용한 효율적 접근

import collections 

def solution(nums):
    
    nums_freqs = collections.Counter(nums)
    
    keys_N = len(nums_freqs.keys())
    N = len(nums)
    
    if keys_N < N/2 :
        return keys_N
    else:
        return int(N/2)

 

이 코드는 주어진 리스트 nums에서 가능한 서로 다른 요소의 수와 전체 요소 수의 절반 중 더 작은 값을 반환하는 함수이다.

  1. collections.Counter를 사용하여 nums 리스트에 있는 각 요소의 빈도를 계산하고, 이를 nums_freqs에 저장한다.
  2. nums_freqs.keys()의 길이를 keys_N에 저장하여 리스트 내의 고유 요소 수를 구한다.
  3. N = len(nums)로 전체 요소 수를 저장한다.
  4. 고유 요소 수 keys_N가 N/2보다 작다면 고유 요소 수를 반환하고, 그렇지 않으면 N/2를 반환한다.

이 함수의 계산 복잡도는 다음과 같다.

  1. 빈도 계산 (Counter(nums)): O(N), 리스트의 모든 요소를 순회하며 빈도를 세기 때문이다.
  2. 고유 요소 수 계산 (keys_N): 고유 요소의 수는 Counter가 만들어질 때 이미 계산되므로 추가 비용은 거의 없지만, 가장 복잡한 경우에도 O(N) 안에서 해결된다. 
  3. 비교 및 반환: if 문과 반환은 상수 시간 O(1)이다.

따라서 이 함수의 전체 시간 복잡도는 O(N)이다.

 

 

 

2. 집합(Set)을 활용한 리스트 내 최대 고유 요소 반환하기

def solution(nums):
    unique_nums = list(set(nums))
    N = len(nums)
    if len(unique_nums) < N/2 :
        answer = len(unique_nums)
    else:
        answer = int(N/2)
    return answer

 

  1. 고유 요소 추출: set(nums)를 사용하여 nums 리스트의 중복을 제거하고 고유 요소만을 포함하는 집합을 생성하고, 이를 list로 변환하여 unique_nums 리스트에 저장한다.
  2. 리스트 길이 저장: len(nums)를 통해 원본 리스트 nums의 전체 길이를 N에 저장한다.
  3. 고유 요소 수와 N/2 비교:
    • unique_nums의 길이가 N/2보다 작으면, 즉 고유 요소의 수가 리스트 전체 길이의 절반보다 적으면 unique_nums의 길이를 answer로 설정한다.
    • 그렇지 않으면 리스트의 절반인 int(N/2)를 answer로 설정한다.
  4. 결과 반환: 최종적으로 answer 값을 반환한다.

이 함수의 계산 복잡도는 다음과 같다.

  1. 고유 요소 추출 (set(nums)): set()을 사용하여 리스트의 중복을 제거하는 과정은 리스트 nums를 순회해야 하므로 O(N)의 시간 복잡도를 가진다.
  2. 고유 요소를 리스트로 변환 (list(set(nums))): 이미 생성된 집합을 리스트로 변환하는 과정도 O(N)의 시간이 걸린다.
  3. 비교 및 조건문: if 문에서 unique_nums의 길이와 N/2를 비교하는 것은 상수 시간 O(1)이다.

따라서 가장 복잡한 작업인 set(nums)가 O(N)의 시간 복잡도를 가지므로, 전체 함수의 시간 복잡도는 O(N)이다.

 

 

 

 

3. 집합과 최소 함수(min)를 활용한 최대 고유 요소 계산

def solution(nums):
    return min(len(nums)/2, len(set(nums)))

 

  1. 고유 요소 집합 생성: set(nums)를 사용하여 nums 리스트의 중복을 제거하고, 고유 요소만을 포함하는 집합을 만든다.
  2. 최소값 계산: min() 함수를 이용하여 len(nums)/2와 len(set(nums)) 중 작은 값을 계산한다.
    • len(nums)/2: 리스트 전체 요소 수의 절반이다.
    • len(set(nums)): 리스트 내 고유 요소의 개수이다.
  3. 결과 반환: min() 함수가 계산한 최소값을 반환한다.

이 함수의 계산 복잡도는 다음과 같다.

  1. 고유 요소 추출 (set(nums)): 리스트의 중복을 제거하여 고유 요소를 추출하는 데 O(N)의 시간이 소요된다.
  2. 길이 계산 및 최소값 비교: len(nums)/2와 len(set(nums))의 최소값을 찾는 min() 함수는 상수 시간 O(1)이다.

따라서, 가장 복잡한 작업은 set(nums)이므로 이 함수의 전체 시간 복잡도는 O(N)입니다.

 

 

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