[Greedy] 이코테 “무지의 먹방 라이브” Python 풀이

문제

• 평소 식욕이 왕성한 무지는 자신의 재능을 뽐내고 싶어졌고 고민 끝에 카카오 TV 라이브 방송을 하기로 마음먹었습니다.
• 그냥 먹방을 하면 다른 방송과 차별성이 없기 때문에 무지는 다음과 같이 독특한 방식을 생각해냈습니다.
• 회전판에 먹어야 할 N개의 음식이 있습니다.
• 각 음식에는 1부터 N까지 번호가 붙어있으며,
• 각 음식을 섭취하는데 일정 시간이 소요됩니다.
• 무지는 다음과 같은 방법으로 음식을 섭취합니다.
  • 무지는 1번 음식부터 먹기 시작하며, 회전판은 번호가 증가하는 순서대로 음식을 무지 앞으로 가져다 놓습니다.
  • 마지막 번호의 음식을 섭취한 후에는 회전판에 의해 다시 1번 음식이 무지 앞으로 옵니다.
  • 무지는 음식 하나를 1초 동안 섭취한 후 남은 음식은 그대로 두고, 다음 음식을 섭취합니다.
  • 다음 음식이란, 아직 남은 음식 중 다음으로 섭취해야 할 가장 가까운 번호의 음식을 말합니다.
  • 회전판이 다음 음식을 무지 앞으로 가져오는 데 걸리는 시간은 없다고 가정합니다.
• 무지가 먹방을 시작한 지 K초 후에 네트워크 장애로 인해 방송이 잠시 중단되었습니다.
• 무지는 네트워크 정상화 후 다시 방송을 이어갈 때, 몇 번 음식부터 섭취해야 하는지를 알고자 합니다.
• 각 음식을 모두 먹는 데 필요한 시간이 담겨 있는 배열 food_times,
• 네트워크 장애가 발생한 시간 K초가 매개변수로 주어질 때
• 몇 번 음식부터 다시 섭취하면 되는지 return 하도록 solution 함수를 완성하세요.

제한 사항

• food_times는 각 음식을 모두 먹는 데 필요한 시간이 음식의 번호 순서대로 들어 있는 배열입니다.
• k는 방송이 중단된 시간을 나타냅니다.
• 만약 더 섭취해야 할 음식이 없다면 -1을 반환하면 됩니다.

정확성 테스트 제한 사항

• food_times의 길이는 1 이상 2,000 이하입니다.
• food_times의 원소는 1 이상 1,000 이하의 자연수입니다.
• k는 1 이상 2,000,000 이하의 자연수입니다.

효율성 테스트 제한 사항

• food_times의 길이는 1 이상 200,000 이하입니다.
• food_times의 원소는 1 이상 100,000,000 이하의 자연수입니다.
• k는 1 이상 2 x 10^13 이하의 자연수입니다.

입출력 예시

<food_times>
[3, 1, 2]
<k>
5
<result>
1

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

풀이

• 이 문제는, 모든 음식을 시간 기준으로 정렬한 뒤, 시간이 적게 걸리는 음식부터 제거해 나가는 방식을 사용해 해결할 수 있습니다.
  • 이를 위해 우선순위 큐가 사용됩니다.
• 중요한 개념은 아래와 같습니다.
  • 예를 들어, 3가지 음식의 소요 시간이 [4, 6, 8] 이라면,
  • 첫 번째 음식을 모두 섭취하기 위해 걸리는 총 시간은,
  • 첫 번째 음식의 소요 시간 * 남은 음식의 개수이며, 4 * 3 = 12 가 됩니다.
• 따라서, 시간이 가장 적게 걸리는 음식부터 순서대로 탐색하며,
• [이전 음식 섭취까지 소요한 전체 시간 + 현재 음식을 섭취하기 위해 필요한 시간]과 K의 시간을 비교하며 제거를 진행하게 됩니다.
• 세부 구현 방식은 예제 코드에 설명 되어있습니다.

예제 코드

# 프로그래머스에서 풀 수 있습니다.
# https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42891?language=python3

import heapq

def solution(food_times, k):

    # 전체 음식을 먹는 시간보다 네트워크 지연 시작 시간이 크거나 같다면 더 이상 먹을 음식이 없으므로 -1 출력
    if (sum(food_times) <= k):
        return -1

    # 먹는 시간이 작은 음식부터 제거해야하므로 우선순위 큐를 사용
    q = []
    # 우선순위 큐에 (소요 시간, 음식 번호) 튜플을 삽입
    for i in range(len(food_times)):
        heapq.heappush(q, (food_times[i], i+1))

    # 이전 음식 섭취까지 소요한 전체 시간
    sum_time = 0
    # 이전 음식의 섭취 시간
    previous_time = 0
    # 남은 음식 개수
    length = len(food_times)

    # [이전 음식 섭취까지 소요한 전체 시간 + 현재 음식을 섭취하기 위해 필요한 시간]이 K보다 커지면, 반복문 종료
    # 현재 음식을 섭취하기 위한 시간은, (현재 음식 섭취 시간 - 이전 음식 섭취 시간) * 남은 음식 개수
    while (sum_time + ((q[0][0] - previous_time) * length) <= k):
        # 현재 음식을 우선순위 큐에서 제거하며, 현재 음식의 섭취 시간을 저장
        now_time = heapq.heappop(q)[0]
        # 현재 음식을 모두 섭취하기 위해 걸리는 시간을, 음식 섭취에 소요한 전체 시간에 추가
        sum_time += (now_time - previous_time) * length
        # 남은 음식 개수 감소
        length -= 1
        # 이전 음식 섭취 시간을 현재 음식 섭취 시간으로 변경
        previous_time = now_time

    # 반복문 종료 이후에는, K 발생까지 남은 시간을 확인해, K 이후에 섭취할 음식을 결정

    # 우선순위큐의 남아있는 요소들을 음식 번호를 기준으로 오름차순 정렬
    result = sorted(q, key=lambda x:x[1])

    # (K 발생까지 남은 시간 % 남은 음식 개수), 배열의 idx는 0부터 시작하므로 나머지 값을 idx로 사용하면 됨
    return result[(k-sum_time) % length][1]

# # 음식 섭취 시간
# food_times = [8, 6, 4]

# # 네트워크 장애 시간
# k = 15

# print(solution(food_times, k))

참고

• 이것이 취업을 위한 코딩 테스트다. with python