[99클럽 코테 스터디 34일차 TIL] 프로그래머스 - 타겟 넘버

99클럽 코테 스터디 34일차 TIL 입니다.

[level 2] 타겟 넘버 - 43165

문제 링크

구분

코딩테스트 연습 > 깊이／너비 우선 탐색（DFS／BFS）

문제 설명

n개의 음이 아닌 정수들이 있습니다. 이 정수들을 순서를 바꾸지 않고 적절히 더하거나 빼서 타겟 넘버를 만들려고 합니다. 예를 들어 [1, 1, 1, 1, 1]로 숫자 3을 만들려면 다음 다섯 방법을 쓸 수 있습니다.

-1+1+1+1+1 = 3
+1-1+1+1+1 = 3
+1+1-1+1+1 = 3
+1+1+1-1+1 = 3
+1+1+1+1-1 = 3

사용할 수 있는 숫자가 담긴 배열 numbers, 타겟 넘버 target이 매개변수로 주어질 때 숫자를 적절히 더하고 빼서 타겟 넘버를 만드는 방법의 수를 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

• 주어지는 숫자의 개수는 2개 이상 20개 이하입니다.

• 각 숫자는 1 이상 50 이하인 자연수입니다.

• 타겟 넘버는 1 이상 1000 이하인 자연수입니다.

입출력 예

numbers	target	return
[1, 1, 1, 1, 1]	3	5
[4, 1, 2, 1]	4	2

입출력 예 설명

입출력 예 #1

문제 예시와 같습니다.

입출력 예 #2

+4+1-2+1 = 4
+4-1+2-1 = 4

• 총 2가지 방법이 있으므로, 2를 return 합니다.

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풀이 코드

class Solution {
    
    private int cnt = 0;
    private int[] sign = {1, -1};
    
    public int solution(int[] numbers, int target) {
        int len = numbers.length;
        dfs(numbers, 0, 0, len, target);
        return cnt;
    }
    
    private void dfs(int[] numbers, int depth, int ret, int len, int target) {
        if (depth == len) {
            if (ret == target) cnt++;
            return;
        }
        
        for (int s : sign) {
            int result = ret + numbers[depth] * s;
            dfs(numbers, depth + 1, result, len, target);
        }
        
    }
}

• Time: 16.62 ms

• Memory: 83.4 MB

주어진 numbers 배열의 순서는 바뀌지 않고 모든 요소를 사용하여 target 숫자를 만들면 되는 문제다. numbers 배열의 요소를 + 또는 - 로 구분하여 하나하나 더해나가면 된다. 그림으로 그려보면 아래와 같다.

타겟 넘버 DFS

위 그림을 토대로 depth 가 배열의 길이와 동일하면 재귀를 끝내고 그때까지 더한 값이 target 값과 동일하면 cnt 를 증분한다. DFS 를 알고 있으면 쉽게 풀 수 있는 문제였다.

위 풀이 코드를 아래와 같이 조금 더 개선해봤다. 풀이 과정은 동일하고 반환 처리를 변경해봤다.

개선하기

class Solution {
    
    public int solution(int[] numbers, int target) {
        int answer = dfs(numbers, 0, 0, target);
        return answer;
    }
    
    private int dfs(int[] numbers, int depth, int sum, int target) {
        if (depth == numbers.length) {
            return sum == target ? 1 : 0;
        }
        return dfs(numbers, depth + 1, sum + numbers[depth], target) +
            dfs(numbers, depth + 1, sum - numbers[depth], target);
    }
}

• TIme: 4.37 ms

• Memory: 76.9 MB

처음 풀이에서는 각 요소의 음수와 양수를 구하기 위해 int[] sign = {1, -1}; 을 이용했는데 그럴 필요 없이 각각 재귀 함수로 호출하는 방식으로 개선했고 성능도 개선됐다.

해당 문제를 BFS 로 푸는 방법은 감이 잡히질 않았는데 다른 사람의 풀이를 통해 알 수 있었다.

다른 사람의 풀이 - BFS

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

class Solution {
    Queue<Integer> q = new LinkedList<Integer>();
    public int solution(int[] numbers, int target) {
        int answer = 0;
        q.offer(0);
        q.offer(0);
        while(q.peek() != null){
            int depth =q.poll();
            int sum = q.poll();
            if(depth == numbers.length){
                if(sum == target)
                    answer++;
            }else {

                q.offer(depth + 1);
                q.offer(sum + numbers[depth]);

                q.offer(depth + 1);
                q.offer(sum - numbers[depth]);
            }
        }
        return answer;
    }   
}

• Time: 254.52 ms

• Memory: 188 MB

성능은 DFS 보단 안좋지만 코드만 봤을 때는 더 직관적으로 이해되는 것 같다.

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