힙_Pro #42626 : 더 맵게

문제 설명

매운 것을 좋아하는 Leo는 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들고 싶습니다. 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들기 위해 Leo는 스코빌 지수가 가장 낮은 두 개의 음식을 아래와 같이 특별한 방법으로 섞어 새로운 음식을 만듭니다.

섞은 음식의 스코빌 지수 = 가장 맵지 않은 음식의 스코빌 지수 + (두 번째로 맵지 않은 음식의 스코빌 지수 * 2)

Leo는 모든 음식의 스코빌 지수가 K 이상이 될 때까지 반복하여 섞습니다.
Leo가 가진 음식의 스코빌 지수를 담은 배열 scoville과 원하는 스코빌 지수 K가 주어질 때, 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들기 위해 섞어야 하는 최소 횟수를 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한 사항

• scoville의 길이는 2 이상 1,000,000 이하입니다.
• K는 0 이상 1,000,000,000 이하입니다.
• scoville의 원소는 각각 0 이상 1,000,000 이하입니다.
• 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들 수 없는 경우에는 -1을 return 합니다.

입출력 예 설명

1. 스코빌 지수가 1인 음식과 2인 음식을 섞으면 음식의 스코빌 지수가 아래와 같이 됩니다.
   새로운 음식의 스코빌 지수 = 1 + (2 * 2) = 5
   가진 음식의 스코빌 지수 = [5, 3, 9, 10, 12]
2. 스코빌 지수가 3인 음식과 5인 음식을 섞으면 음식의 스코빌 지수가 아래와 같이 됩니다.
   새로운 음식의 스코빌 지수 = 3 + (5 * 2) = 13
   가진 음식의 스코빌 지수 = [13, 9, 10, 12]

모든 음식의 스코빌 지수가 7 이상이 되었고 이때 섞은 횟수는 2회입니다.

 

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Sol 1) 시간 초과

min(scoville)로 최소값을 찾기 위해 전체 배열을 탐색해야하다보니 시간초과 오류가 나는 것 같다.

또한 scoville 리스트에 담긴 음식이 1개일 경우를 고려하지 못하였다.

# 섞은 음식의 스코빌 지수 = 가장 맵지 않은 음식의 스코빌 지수 + (두 번째로 맵지 않은 음식의 스코빌 지수 * 2)

def solution(scoville, K):
    """
    :param scoville: 음식의 스코빌 지수를 담은 배열
    :param K: 원하는 최소 스코빌 지수
    
    :return: 모든 음식의 스코빌 지수를 K이상으로 만들기 위해 섞어야하는 최소 횟수
    """
    answer = 0
    
    while scoville:
        a = scoville.pop(scoville.index(min(scoville)))
        b = scoville.pop(scoville.index(min(scoville)))

        temp = a + 2 * b

        if temp >= K and a < K or b < K:
            scoville.append(temp)
            answer += 1

    return answer

 

Sol 2) heap을 이용한 풀이 방법

힙이라는 자료구조는 정렬되어 있고 push, pop시 시간복잡도가 매우 좋은 자료구조로 본 문제와 같이 요소가 크기 순서대로 필요한 경우 효율적이다. 

파이썬에서는 힙을 heapq라는 함수를 제공해준다.

import heapq 

heapq.heapify(list) #기존의 리스트를 오름차순 heapQ로 변환
    
heapq.heappop(list) #list의 가장 작은 값을 return하며 삭제

heapq.heappush(list, value) #list에 value를 삽입, 자동으로 정렬한다

 

가장 작은 수가(scoville[0]) K보다 작다면 계속 loop를 돌면서 합해준다.

import heapq

def solution(scoville, K):
    """
    :param scoville: 음식의 스코빌 지수를 담은 배열
    :param K: 원하는 최소 스코빌 지수
    
    :return: 모든 음식의 스코빌 지수를 K이상으로 만들기 위해 섞어야하는 최소 횟수
    """
    answer = 0
    heapq.heapify(scoville)
    
    while scoville[0] < K:
        if len(scoville) > 1:
            answer += 1
            a =  heapq.heappop(scoville)
            b = heapq.heappop(scoville)
            heapq.heappush(scoville, a + 2*b)
        else:
            return -1
     
     return answer