무지의 먹방 라이브 (Python)

코딩테스트 연습 - 무지의 먹방 라이브

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42891

문제 설명

무지의 먹방 라이브

* 효율성 테스트에 부분 점수가 있는 문제입니다.

평소 식욕이 왕성한 무지는 자신의 재능을 뽐내고 싶어 졌고 고민 끝에 카카오 TV 라이브로 방송을 하기로 마음먹었다.

그냥 먹방을 하면 다른 방송과 차별성이 없기 때문에 무지는 아래와 같이 독특한 방식을 생각해냈다.

회전판에 먹어야 할 N 개의 음식이 있다.
각 음식에는 1부터 N까지 번호가 붙어있으며, 각 음식을 섭취하는데 일정 시간이 소요된다.
무지는 다음과 같은 방법으로 음식을 섭취한다.

• 무지는 1번 음식부터 먹기 시작하며, 회전판은 번호가 증가하는 순서대로 음식을 무지 앞으로 가져다 놓는다.
• 마지막 번호의 음식을 섭취한 후에는 회전판에 의해 다시 1번 음식이 무지 앞으로 온다.
• 무지는 음식 하나를 1초 동안 섭취한 후 남은 음식은 그대로 두고, 다음 음식을 섭취한다.
  • 다음 음식이란, 아직 남은 음식 중 다음으로 섭취해야 할 가장 가까운 번호의 음식을 말한다.
• 회전판이 다음 음식을 무지 앞으로 가져오는데 걸리는 시간은 없다고 가정한다.

무지가 먹방을 시작한 지 K 초 후에 네트워크 장애로 인해 방송이 잠시 중단되었다.
무지는 네트워크 정상화 후 다시 방송을 이어갈 때, 몇 번 음식부터 섭취해야 하는지를 알고자 한다.
각 음식을 모두 먹는데 필요한 시간이 담겨있는 배열 food_times, 네트워크 장애가 발생한 시간 K 초가 매개변수로 주어질 때 몇 번 음식부터 다시 섭취하면 되는지 return 하도록 solution 함수를 완성하라.

 

제한사항

• food_times 는 각 음식을 모두 먹는데 필요한 시간이 음식의 번호 순서대로 들어있는 배열이다.
• k는 방송이 중단된 시간을 나타낸다.
• 만약 더 섭취해야 할 음식이 없다면 -1을 반환하면 된다.

정확성 테스트 제한 사항

• food_times의 길이는 1 이상 2,000 이하이다.
• food_times 의 원소는 1 이상 1,000 이하의 자연수이다.
• k는 1 이상 2,000,000 이하의 자연수이다.

효율성 테스트 제한 사항

• food_times의 길이는 1 이상 200,000 이하이다.
• food_times 의 원소는 1 이상 100,000,000 이하의 자연수이다.
• k는 1 이상 2 x 10^13 이하의 자연수이다.

입출력 예

food_timeskresult

[3, 1, 2]

5

1

입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 0~1초 동안에 1번 음식을 섭취한다. 남은 시간은 [2,1,2]이다.
• 1~2초 동안 2번 음식을 섭취한다. 남은 시간은 [2,0,2]이다.
• 2~3초 동안 3번 음식을 섭취한다. 남은 시간은 [2,0,1]이다.
• 3~4초 동안 1번 음식을 섭취한다. 남은 시간은 [1,0,1]이다.
• 4~5초 동안 (2번 음식은 다 먹었으므로) 3번 음식을 섭취한다. 남은 시간은 [1,0,0]이다.
• 5초에서 네트워크 장애가 발생했다. 1번 음식을 섭취해야 할 때 중단되었으므로, 장애 복구 후에 1번 음식부터 다시 먹기 시작하면 된다.

문제 해결을 위한 과정 

이 문제의 경우는 각 음식별로 먹는 데 필요한 시간이 다르다는 게 중점입니다. 예시의 3, 1, 2인 경우 문제에서 제공한 입출력의 예를 보면 1~2초에 2번 음식을 섭취하기 때문에 2, 0, 2로 되는 것을 확인할 수 있습니다. 가장 작은 시간을 필요로 하는 2번째 음식을 뽑아서 로테이션을 돌리는데 3초가 소요됩니다.

• (food_times를 한번 도는데 걸리는 시간 3종류의 음식 * 1초)

그다음 가장 작은 시간을 필요로 하는 3번째 음식을 뽑아서 로테이션을 돌리는데 2초가 소요됩니다.

• (food_times를 한번 도는데 걸리는 시간 2종류의 음식 * 1초)

3초 + 2초로 5초가 되고 이 5초는 사실 4~5초 이고 5~6초가 되는 시점인 k초 즉 5초에 네트워크 장애가 발생했으므로 남아있는 음식인 1번째 음식을 먹어야 한다는 것을 알 수 있습니다. 단 이때 중요한 점은 로테이션을 2바퀴 돈 상태이므로 1번째 음식은 1의 시간을 필요로 하는 만큼만 남아있습니다.

 

문제 해결을 위한 팁

사실 저도 이 문제를 풀 때 효율성 부분을 통과하기가 힘들었는데 그 이유는 food_times의 원소의 최대 개수가 100,000,000라는 것입니다. 따라서 사이클을 돌릴때마다 가장 작은 시간을 필요로 하는 원소를 찾을때 시간복잡도를 줄일 수 있는 방식으로 해결해야한다는 것 입니다. 많은 방법들이 있겠지만 저 같은 경우 구글링을 해보다가 나동빈 님의 소스코드를 접하게 되었고 heapq를 이용하는 방법을 인용하였습니다. 

 

후기

heapq 같은 경우는 알고 있었는데도 막상 문제를 해결할 때는 생각이 나지 않았습니다. 항상 문제를 해결할때 조건을 잘 살펴보고 heapq.heappop()연산을 할때 logN의 시간을 보장하는 방법인 heapq를 잘 기억해야 할 것 같습니다. 

 

소스코드

 

import heapq
 
def solution(food_times, k):
    if sum(food_times) <= k:
        return -1
    hq = []
    for i in range(len(food_times)):
        heapq.heappush(hq, (food_times[i], i+1))
    
    sum_of_times = 0
    prev = 0
    length = len(food_times)
    
    while True:
        if sum_of_times + (hq[0][0] - prev) * length >= k:
            break
        now = heapq.heappop(hq)
        sum_of_times += (now[0]-prev)*length
        length -= 1
        prev = now[0]
        
    hq.sort(key = lambda x: x[1]) # 번호를 기준으로 정렬
    k -= sum_of_times
    answer = hq[k%length][1]
    return answer