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[정현준] 4주차 답안 제출

longest-consecutive-sequence/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,113 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+import kotlin.math.max
+
+class `longest-consecutive-sequence` {
+    fun longestConsecutive(nums: IntArray): Int {
+        if (nums.isEmpty()) return 0
+        return usingUnionFind(nums)
+    }
+
+    /**
+     * 1. 배열을 정렬하여 순서대로 순회하며 연속 수열 길이를 확인한다.
+     * TC: O(n * log(n)), SC: O(1)
+     */
+    private fun usingSort(nums: IntArray): Int {
+        nums.sort()
+
+        var (length, maxLength) = 1 to 0
+        for (index in 0 until nums.size - 1) {
+            if (nums[index] == nums[index + 1]) {
+                continue
+            } else if (nums[index] + 1 == nums[index + 1]) {
+                length++
+            } else {
+                maxLength = max(length, maxLength)
+                length = 1
+            }
+        }
+        return max(length, maxLength)
+    }
+
+    /**
+     * 2. Set의 자료구조를 활용하여 가장 작은 값부터 while문을 통한 최대 증가 값을 반환한다.
+     * TC: O(n), SC: O(n)
+     */
+    private fun usingSet(nums: IntArray): Int {
+        val numberSet = nums.toSet()
+        var maxLength = 0
+
+        for (number in nums) {
+            if (numberSet.contains(number - 1)) {
+                continue
+            }
+            var length = 1
+            while (numberSet.contains(number + length)) {
+                length++
+            }
+            maxLength = max(maxLength, length)
+        }
+
+        return maxLength
+    }
+
+    /**
+     * 3. Union-Find
+     * TC: O(n), SC: O(n)
+     */
+    private fun usingUnionFind(nums: IntArray): Int {
+        val nodes = mutableMapOf<Int, Int>()
+        val dsu = DSU(nums.size)
+
+        for ((i,n) in nums.withIndex()) {
+            if (n in nodes) continue
+
+            nodes[n - 1]?.let { dsu.union(i, it) }
+            nodes[n + 1]?.let { dsu.union(i, it) }
+
+            nodes[n] = i
+        }
+
+        return dsu.maxLength()
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 정수 배열의 최대 연속 수열 길이를 반환한다`() {
+        longestConsecutive(intArrayOf()) shouldBe 0
+        longestConsecutive(intArrayOf(100,4,200,1,3,2)) shouldBe 4
+        longestConsecutive(intArrayOf(11,23,12,13,14,21)) shouldBe 4
+        longestConsecutive(intArrayOf(0,3,7,2,5,8,4,6,0,1)) shouldBe 9
+        longestConsecutive(intArrayOf(11,64,43,12,13,10,9,8,7)) shouldBe 7
+    }
+}
+
+class DSU(val n: Int) {
+    private val parent = IntArray(n) { it }
+    private val size = IntArray(n) { 1 }
+
+    private fun find(x: Int): Int {
+        if (parent[x] != x)
+            parent[x] = find(parent[x])
+        return parent[x]
+    }
+
+    fun union(x: Int, y: Int) {
+        val root = find(x)
+        val child = find(y)
+        if(root != child) {
+            parent[child] = root
+            size[root] += size[child]
+        }
+    }
+
+    fun maxLength(): Int {
+        var res = 0
+        for (i in parent.indices) {
+            if (parent[i] == i)
+                res = maxOf(res, size[i])
+        }
+        return res
+    }
+}

maximum-product-subarray/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,56 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+import kotlin.math.max
+import kotlin.math.min
+
+class `maximum-product-subarray` {
+
+    fun maxProduct(nums: IntArray): Int {
+        return usingOptimizedDP(nums)
+    }
+
+    /**
+     * 현재의 값, 이전 위치의 최대 누적곱, 이전 위치의 최소 누적곱 이 세 개를 비교하여 한 번의 순회로 최대 값을 반환한다.
+     * 음수와 음수가 곱해져 최대 값이 도출될 수 있기에 DP 배열을 두 개 생성한다.
+     * TC: O(n), SC: O(n)
+     */
+    private fun usingDP(nums: IntArray): Int {
+        val (min, max) = IntArray(nums.size) { 11 }.apply { this[0] = nums[0] } to IntArray(nums.size) { -11 }.apply { this[0] = nums[0] }
+        var result = nums[0]
+        for (index in 1 until nums.size) {
+            max[index] = max(max(nums[index], nums[index] * max[index - 1]), nums[index] * min[index - 1])
+            min[index] = min(min(nums[index], nums[index] * max[index - 1]), nums[index] * min[index - 1])
+            result = max(max(min[index], max[index]), result)
+        }
+
+        return result
+    }
+
+    /**
+     * DP 배열이 입력받는 정수의 배열만큼 생성할 필요가 없고, 이전 값과 현재 값만 기억하면 되므로 공간복잡도가 개선되었다.
+     * TC: O(n), SC: O(1)
+     */
+    private fun usingOptimizedDP(nums: IntArray): Int {
+        var (min, max) = nums[0] to nums[0]
+        var result = nums[0]
+        for (index in 1 until nums.size) {
+            val (tmpMin, tmpMax) = min to max
+            max = max(max(nums[index], nums[index] * tmpMax), nums[index] * tmpMin)
+            min = min(min(nums[index], nums[index] * tmpMax), nums[index] * tmpMin)
+            result = max(max(min, max), result)
+        }
+
+        return result
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 정수 배열의 가장 큰 곱을 반환한다`() {
+        maxProduct(intArrayOf(2,3,-2,4)) shouldBe 6
+        maxProduct(intArrayOf(-2,0,-1)) shouldBe 0
+        maxProduct(intArrayOf(-10)) shouldBe -10
+        maxProduct(intArrayOf(-2,3,-4)) shouldBe 24
+        maxProduct(intArrayOf(-4,-3,-2)) shouldBe 12
+    }
+}

missing-number/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,41 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `missing-number` {
+
+    fun missingNumber(nums: IntArray): Int {
+        return usingSum(nums)
+    }
+
+    /**
+     * 1. 배열을 추가로 생성하여 존재하는 정수의 인덱스에 true를 저장하여, false인 인덱스를 반환한다.
+     * TC: O(n), SC: O(n)
+     */
+    private fun usingIndex(nums: IntArray): Int {
+        val existed = BooleanArray(nums.size + 1)
+        nums.forEach { existed[it] = true }
+
+        existed.forEachIndexed { i, e ->
+            if (!e) return i
+        }
+        return -1
+    }
+
+    /**
+     * 2. 0부터 정수 배열의 사이즈만큼 정수를 합산하여 기대하는 합산과 뺀 결과를 반환한다.
+     * TC: O(n), SC: O(1)
+     */
+    private fun usingSum(nums: IntArray): Int {
+        val size = nums.size
+        return nums.fold((size + 1) * size / 2) { acc , i -> acc - i }
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 정수 배열에서 비어있는 정수를 반환한다`() {
+        missingNumber(intArrayOf(3,2,1)) shouldBe 0
+        missingNumber(intArrayOf(3,0,1)) shouldBe 2
+        missingNumber(intArrayOf(9,6,4,2,3,5,7,0,1)) shouldBe 8
+    }
+}

valid-palindrome/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,44 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `valid-palindrome` {
+
+    /**
+     * 입력받은 문자열의 양 끝부터 투 포인터를 이용하여 비교한다.
+     * TC: O(n), SC: O(1)
+     */
+    fun isPalindrome(s: String): Boolean {
+        var (left, right) = 0 to s.length - 1
+        while (left < right) {
+            while (left < right && !isAlphabetOrDigit(s[left])) {
+                left++
+            }
+            while (left < right && !isAlphabetOrDigit(s[right])) {
+                right--
+            }
+            if (s[left].lowercaseChar() != s[right].lowercaseChar()) {
+                return false
+            }
+            left++
+            right--
+        }
+        return true
+    }
+
+    private fun isAlphabetOrDigit(c: Char): Boolean = c.isDigit() || (c in 'a' .. 'z') || (c in 'A' .. 'Z')
+
+    @Test
+    fun `입력받은 문자열의 영숫자가 팰린드롬 여부를 반환한다`() {
+        isPalindrome("A man, a plan, a canal: Panama") shouldBe true
+        isPalindrome("race a car") shouldBe false
+        isPalindrome("ㅁaㄹㅁb듐노+_c$#&$%#b*&@!!@a$") shouldBe true
+    }
+
+    @Test
+    fun `입력받은 문자열이 공백만 존재한다면 참을 반환한다`() {
+        isPalindrome(" ") shouldBe true
+        isPalindrome("      ") shouldBe true
+    }
+}

word-search/jdalma.kt

@@ -0,0 +1,95 @@
+package leetcode_study
+
+import io.kotest.matchers.shouldBe
+import leetcode_study.`word-search`.Position.Companion.MOVES
+import org.junit.jupiter.api.Test
+
+class `word-search` {
+
+    /**
+     * 격자에 존재하는 문자를 사용하여 word 를 만들 수 있는지 확인하기 위해 DFS를 통한 visited 배열 백트래킹을 사용하여 해결
+     * TC: O(너비 * 높이 * 4^word), SC: O(너비 * 높이 * 4^word)
+     */
+    fun exist(board: Array<CharArray>, word: String): Boolean {
+        return usingBacktracking(board, word)
+    }
+
+    private fun usingBacktracking(board: Array<CharArray>, word: String): Boolean {
+        fun dfs(board: Array<CharArray>, visited: Array<BooleanArray>, word: String, position: Position, index: Int): Boolean {
+            if (index == word.length) return true
+            for (move in MOVES) {
+                val next = position + move
+                if (next.isNotOutOfIndexed(board) && !visited[next.x][next.y] && board[next.x][next.y] == word[index]) {
+                    visited[next.x][next.y] = true
+                    if (dfs(board, visited, word, next, index + 1)) return true
+                    visited[next.x][next.y] = false
+                }
+            }
+            return false
+        }
+
+        val visited = Array(board.size) {
+            BooleanArray(board[0].size)
+        }
+
+        for (x in board.indices) {
+            for (y in board[x].indices) {
+                visited[x][y] = true
+                if (board[x][y] == word[0] && dfs(board, visited, word, Position(x,y), 1)) {
+                    return true
+                }
+                visited[x][y] = false
+            }
+        }
+        return false
+    }
+
+    @Test
+    fun `문자로 구성된 2차원 배열에서 word 문자열 존재 유무를 반환한다`() {
+        exist(arrayOf(
+            charArrayOf('A','B','C','E'),
+            charArrayOf('S','F','C','S'),
+            charArrayOf('A','D','E','E')
+        ), "ABCCED") shouldBe true
+        exist(arrayOf(
+            charArrayOf('A','B','C','E'),
+            charArrayOf('S','F','C','S'),
+            charArrayOf('A','D','E','E')
+        ), "SEE") shouldBe true
+        exist(arrayOf(
+            charArrayOf('A','B','C','E'),
+            charArrayOf('S','F','C','S'),
+            charArrayOf('A','D','E','E')
+        ), "SES") shouldBe false
+        exist(arrayOf(
+            charArrayOf('A','B','C','E'),
+            charArrayOf('S','F','E','S'),
+            charArrayOf('A','D','E','E')
+        ), "ABCESEEEFS") shouldBe true
+        exist(arrayOf(
+            charArrayOf('C','A','A'),
+            charArrayOf('A','A','A'),
+            charArrayOf('B','C','D')
+        ), "AAB") shouldBe true
+    }
+
+    data class Position(
+        val x: Int,
+        val y: Int
+    ) {
+
+        operator fun plus(other: Position) = Position(this.x + other.x, this.y + other.y)
+
+        fun isNotOutOfIndexed(board: Array<CharArray>) =
+            this.x < board.size && this.x >= 0 && this.y < board[0].size &&  this.y >= 0
+
+        companion object {
+            val MOVES: List<Position> = listOf(
+                Position(-1, 0),
+                Position(0, 1),
+                Position(1, 0),
+                Position(0, -1),
+            )
+        }
+    }
+}