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[haxr369] WEEK 08 solutions

Author: haxr369

clone-graph/haxr369.java

@@ -0,0 +1,90 @@
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.List;
+
+/**
+ * Runtime: 25 ms (Beats 72.12%)
+ * Memory: 44.35 MB (Beats 34.32%)
+ * Space Complexity: O(N)
+ * - 모든 노드 저장 => O(N)
+ * - visited로 복사했던 노드 관리 => O(N)
+ * > O(N)
+ * Time Complexity: O(N)
+ * - 루트노드부터 모든 노드까지 한번씩 탐색 => O(N)
+ * > O(N)
+ * 
+ */
+
+class Node {
+  public int val;
+  public List<Node> neighbors;
+
+  public Node() {
+    val = 0;
+    neighbors = new ArrayList<Node>();
+  }
+
+  public Node(int _val) {
+    val = _val;
+    neighbors = new ArrayList<Node>();
+  }
+
+  public Node(int _val, ArrayList<Node> _neighbors) {
+    val = _val;
+    neighbors = _neighbors;
+  }
+}
+
+class Solution {
+  public Node cloneGraph(Node node) {
+    if (node == null) {
+      return node;
+    }
+
+    if (node.neighbors == null) {
+      Node newNode = new Node(node.val, null);
+      return newNode;
+    } else if (node.neighbors.isEmpty()) {
+      Node newNode = new Node(node.val, new ArrayList<>());
+      return newNode;
+    }
+
+    Node[] visited = new Node[104];
+
+    Node ans = new Node(node.val, new ArrayList<>(node.neighbors));
+    visited[ans.val] = ans;
+    dfs(ans, visited);
+
+    return ans;
+  }
+
+  /**
+   * node의 리스트를 dfs로 변경해간다.
+   * 다만, 변경했던 노드는 다시 변경하지 않음
+   */
+  private void dfs(Node node, Node[] visited) {
+
+    List<Node> neighbors = node.neighbors; // 이전 것
+
+    List<Node> newNeighbors = new ArrayList<>(); // 새 껍질
+    // 하나씩 새걸로 바꾸자
+    for (Node n : neighbors) {
+      if (visited[n.val] != null) {
+        newNeighbors.add(visited[n.val]);
+        continue;
+      }
+      Node newN = new Node(n.val, new ArrayList<>(n.neighbors)); // 껍질 만들기
+      visited[newN.val] = newN;
+      dfs(newN, visited); //
+      newNeighbors.add(newN);
+    }
+    node.neighbors = newNeighbors; // 신규 리스트로 바꿔치기
+    // printNode(node);
+  }
+
+  private void printNode(Node node) {
+    System.out.print("val -> " + node.val);
+    System.out.println(" size -> " + node.neighbors.size());
+    node.neighbors.forEach(n -> System.out.print(n.val));
+    System.out.print('\n');
+  }
+}

longest-repeating-character-replacement/haxr369.java

@@ -0,0 +1,81 @@
+import java.util.HashMap;
+import java.util.Iterator;
+import java.util.Map;
+
+/**
+ * Runtime: 105 ms (Beats 5.05%)
+ * Memory: 46.94 MB (Beats 25.55%)
+ * Space Complexity: O(1)
+ * > 26개 영문자에 대한 Hash 테이블 => O(26) => O(1)
+ * Time Complexity: O(N)
+ * - 윈도우를 문자열 길이만큼 이동시키기 => O(N)
+ * - 윈도우 변경할 때마다 최소변경필요개수 구하기 => O(26) => O(1)
+ * > O(N)xO(1) => O(N)
+ * 
+ */
+class Solution {
+  /**
+   * 슬라이딩 윈도우 기법 사용
+   * 
+   * 1. 시작인덱스, 종료인덱스 설정.
+   * 2. 윈도우 안에 변경 필요 건수가 k 보다 크면 시작인덱스 늘리기 => 변환할 수 없기 때문에
+   * 3. 만약 변경 필요 건수가 k와 작거나 같다면 종료인덱스 늘리기 => 변환 가능한 유효한 문자열이기 때문
+   */
+  public int characterReplacement(String s, int k) {
+    int strIdx = 0;
+    int endIdx = 0;
+    int visited = -1; // visited 문자까지는 윈도우에 들어갔기 때문에 넣지 않는다.
+    int ans = 0;
+
+    // 윈도우 상태 관리
+    Map<Character, Integer> winState = new HashMap<>();
+
+    while (s.length() > endIdx) {
+
+      // endC를 윈도우에 추가하기
+      if (visited < endIdx) { // 두번 넣지 않게 방어막 쳐주기
+        Character endC = Character.valueOf(s.charAt(endIdx));
+        int temp = winState.getOrDefault(endC, 0);
+        winState.put(endC, temp + 1);
+        visited++;
+      }
+
+      // 유효성 검사하기 O(26)
+      int minChng = cntMinChng(winState, endIdx - strIdx + 1);
+      if (minChng <= k) { // 유효한 상태
+        ans = Integer.max(ans, endIdx - strIdx + 1);
+        endIdx++;
+      } else { // 유효하지 않은 상태
+        Character strC = Character.valueOf(s.charAt(strIdx));
+        // 뒷자리 하나 빼기
+        int temp = winState.getOrDefault(strC, 0);
+        winState.put(strC, temp - 1);
+        strIdx++;
+      }
+    }
+    return ans;
+  }
+
+  /**
+   * 시간복잡도 => O(26)
+   * 윈도우에서 최소변경필요개수 카운트
+   * 변경해야할 최소 값 = 현재 윈도우 길이 - (가장 많이 등장한 문자 개수)
+   */
+  private int cntMinChng(Map<Character, Integer> winState, int winLen) {
+    int minChng = Integer.MAX_VALUE;
+    Iterator<Map.Entry<Character, Integer>> it = winState.entrySet().iterator();
+    // 비어 있다면 0개로 출력
+    if (!it.hasNext()) {
+      return 0;
+    }
+
+    // 뭔가 있으면 돌리기
+    while (it.hasNext()) {
+      Map.Entry<Character, Integer> entry = it.next();
+      int v = entry.getValue();
+      int chng = winLen - v;
+      minChng = Integer.min(chng, minChng);
+    }
+    return minChng;
+  }
+}

pacific-atlantic-water-flow/haxr369.java

@@ -0,0 +1,127 @@
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.Arrays;
+import java.util.LinkedList;
+import java.util.List;
+import java.util.Queue;
+
+class Solution {
+
+  private final int[] dy = { -1, 1, 0, 0 };
+  private final int[] dx = { 0, 0, -1, 1 };
+  private int M = 0, N = 0;
+
+  /**
+   * 특정 노드에서 시작에서 이웃 노드를 거쳐 두 바다로 갈 수 있는 노드 리스트를 출력하기
+   * 특정 노드에서 전체 탐색? => O(NxM) x O(NxM) 탐색 필요.
+   * 
+   * 그럼 태평양, 대서양 각각에서 도달할 수 있는 노드 리스트 찾기(본인 이상 값을 가진 노드로 탐색)
+   * 그리고 겹치는 지점 찾기 => 답
+   * 3xO(NxM)
+   * 
+   * Runtime: 11 ms (Beats 28.23%)
+   * Memory: 46.9 MB (Beats 98.39%)
+   * Space Complexity: O(NxM)
+   * - 노드 방문 여부를 체크하기 위한 flowed O(NxM)
+   * - 방문하는 노드를 큐에 찾기 qu O(NxM)
+   * > 2O(NxM) => O(NxM)
+   * Time Complexity: O(NxM)
+   * - 태평양 인접 노드 탐색 O(NxM)
+   * - 대서양 인접 노드 탐색 O(NxM)
+   * - 두 대양 인접 노드 검색 O(NxM)
+   * > 3O(NxM)
+   */
+  public List<List<Integer>> pacificAtlantic(int[][] heights) {
+    M = heights.length;
+    N = heights[0].length;
+    int[][] flowed = new int[M][N]; // 1이면 태평양 인접, 2면 대서양, 3이면 둘 다, 0이면 인접X
+
+    // (0,0) ~ (0,N-1)을 1로 넣고 bfs 돌리기
+    Queue<int[]> qu = new LinkedList<>();
+    for (int i = 0; i < N; i++) {
+      int[] temp = { 0, i };
+      flowed[0][i] += 1;
+      qu.add(temp);
+    }
+    // (1, 0) ~ (M-1, 0)
+    for (int i = 1; i < M; i++) {
+      int[] temp = { i, 0 };
+      flowed[i][0] += 1;
+      qu.add(temp);
+    }
+    // 태평양 탐색
+    bfs(qu, flowed, heights, 1);
+
+    // printMp(flowed);
+
+    // System.out.println("------------");
+
+    qu = new LinkedList<>();
+    // (M-1, 0) ~ (M-1, N-1)
+    for (int i = 0; i < N; i++) {
+      int[] temp = { M - 1, i };
+      flowed[M - 1][i] += 2;
+      qu.add(temp);
+    }
+    // (0, 0) ~ (M-2, N-1)
+    for (int i = 0; i < M - 1; i++) {
+      int[] temp = { i, N - 1 };
+      flowed[i][N - 1] += 2;
+      qu.add(temp);
+    }
+    // 태평양 탐색
+    bfs(qu, flowed, heights, 2);
+    List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
+
+    for (int i = 0; i < M; i++) {
+      for (int j = 0; j < N; j++) {
+        if (flowed[i][j] == 3) {
+          List<Integer> tmp = new ArrayList<>(Arrays.asList(i, j));
+          ans.add(tmp);
+        }
+      }
+    }
+
+    return ans;
+
+  }
+
+  private void bfs(Queue<int[]> qu, int[][] flowed, int[][] heights, int oceanTp) {
+    while (!qu.isEmpty()) {
+      int[] node = qu.poll();
+      int h = heights[node[0]][node[1]];
+
+      // 사방을 보면서 적절한 노드를 큐에 넣기
+      for (int n = 0; n < 4; n++) {
+        int ny = node[0] + dy[n];
+        int nx = node[1] + dx[n];
+
+        // 섬 밖 위치인지 체크
+        if (ny < 0 || ny >= M || nx < 0 || nx >= N) {
+          continue;
+        }
+        // 방문했던 위치면 넘어가기
+        if (flowed[ny][nx] >= oceanTp) {
+          continue;
+        }
+        // 바다에서 섬으로 갈 수 있는 방향인지 체크
+        if (h > heights[ny][nx]) {
+          continue;
+        }
+        flowed[ny][nx] += oceanTp;
+        int[] temp = { ny, nx };
+        qu.add(temp);
+      }
+    }
+  }
+
+  private void printMp(int[][] mp) {
+    int my = mp.length;
+    int mx = mp[0].length;
+    for (int y = 0; y < my; y++) {
+      for (int x = 0; x < mx; x++) {
+        System.out.print(mp[y][x] + " ");
+      }
+      System.out.print('\n');
+    }
+  }
+}

reverse-bits/haxr369.java

@@ -0,0 +1,45 @@
+class Solution {
+  /**
+   * Runtime: 1 ms (Beats 54.22%)
+   * Memory: 42.34 MB (Beats 63.68%)
+   * Space Complexity: O(1)
+   * > 고정된 32byte 배열 사용으로 O(1)
+   * Time Complexity: O(logN)
+   * - n의 2진수 변환 => O(logN)
+   * - 32bit 역순 변환 => O(1)
+   * > O(log32) + O(1) => O(log32) 사실상 O(1)
+   * 
+   */
+  public int reverseBits(int n) {
+    byte[] binarys = new byte[32];
+    int temp = n;
+
+    // n의 2진수를 저장하기
+    int i = 0;
+    while (temp > 0) { // 최종 0이되면 종료
+      // 짝수인 경우 i번째 비트는 0
+      if (temp % 2 == 0) {
+        binarys[i] = 0;
+      } else { // 홀수면 i번째 비트는 1
+        binarys[i] = 1;
+        temp -= 1;
+      }
+      temp = temp / 2;
+      i++; // 비트수 올리기
+    }
+
+    // 저장된 비트를 역순으로 십진수로 변환하기
+    int ans = 0; // 총합산
+    int base = 1; // i-j번째 2진수 값
+    int j = 0;
+    while (31 >= j) {
+      // 2진수가 1인 경우만 합산한다.
+      if (binarys[31 - j] == 1) {
+        ans += base;
+      }
+      base *= 2;
+      j++;
+    }
+    return ans;
+  }
+}