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[clara-shin] WEEK07 Solutions

Author: clara-shin

longest-substring-without-repeating-characters/clara-shin.js

@@ -0,0 +1,42 @@
+/**
+ * 중복 문자 없이 가장 긴 부분 문자열의 길이를 찾기 (부분 문자열은 연속된 문자들의 집합이어야 함)
+ *
+ * 슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 기법
+ * 접근 방법:
+ * 1. 시작포인터(left)와 끝포인터(right)를 사용하여 윈도우 정의
+ * 2. 문자의 등장여부는 Map을 사용하여 추적
+ * 3. 끝 포인터를 이동시키면서 윈도우 확장
+ * 4. 중복 문자가 발견되면 시작 포인터를 이동시켜 윈도우 축소
+ * 5. 최대 길이를 업데이트
+ *
+ * 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(min(n, m)) (n: 문자열 길이, m: 문자 집합 크기)
+ */
+/**
+ * @param {string} s
+ * @return {number}
+ */
+var lengthOfLongestSubstring = function (s) {
+  if (!s.length) return 0;
+
+  let maxLength = 0;
+  let left = 0; // 시작 포인터(윈도우 왼쪽 경계)
+  const charMap = new Map();
+
+  for (let right = 0; right < s.length; right++) {
+    const currentChar = s[right]; // 현재 문자
+
+    // 현재문자가 이미 Map에 있고, 그 인덱스(위치)가 현재 윈도우 내에 있다면
+    if (charMap.has(currentChar) && charMap.get(currentChar) >= left) {
+      // 시작포인터(윈도우 왼쪽 경계)를 중복된 문자의 다음위치로 이동
+      left = charMap.get(currentChar) + 1;
+    }
+
+    // 현재 문자의 인덱스를 Map에 저장
+    charMap.set(currentChar, right);
+
+    // 현재 윈도우의 길이와 기존 최대 길이 중 큰 값을 선택
+    // right - left + 1: 현재 윈도우의 길이
+    maxLength = Math.max(maxLength, right - left + 1);
+  }
+  return maxLength; // 최대 길이 리턴
+};

number-of-islands/clara-shin.js

@@ -0,0 +1,87 @@
+/**
+ * 섬의 개수 찾기 - 그래프 탐색 문제
+ * 2차원 바이너리 그리드, 1은 섬, 0은 물
+ * 그리드의 모든 가장자리는 물로 둘러싸여 있음
+ *
+ * 문제 접근: BFS(너비 우선 탐색) 사용
+ * 1. 그리드를 순회하면서 땅(1)을 발견하면 BFS로 연결된 모든 땅을 탐색
+ * 2. BFS 탐색 중에 방문한 땅은 방문 배열에 표시
+ * 3. BFS 탐색이 끝나면 섬의 개수를 증가
+ * 4. 그리드 전체를 순회하면서 섬의 개수를 세기
+ *
+ * BFS 선택 이유: 제약 조건(그리드 크기 최대 300x300)을 고려했을 때,
+ * - 그리드가 커질수록 DFS는 재귀 호출로 인한 스택 오버플로우 위험이 있음,
+ * - BFS는 큐를 사용하여 이 위험을 피할 수 있음
+ * - 방문배열을 만들어서 원본데이터 보존(불변성 유지)
+ * - 단, BFS는 큐를 사용하므로 메모리 사용량이 더 많을 수 있음
+ *
+ * 시간 복잡도: O(M×N) (M: 행의 개수, N: 열의 개수)
+ * 공간 복잡도: O(M×N) (방문 배열과 큐를 사용)
+ */
+/**
+ * @param {character[][]} grid
+ * @return {number}
+ */
+var numIslands = function (grid) {
+  if (!grid || grid.length === 0) {
+    return 0;
+  }
+
+  const rows = grid.length;
+  const cols = grid[0].length;
+  let islandCount = 0;
+
+  // 방문 배열 생성
+  const visited = Array(rows)
+    .fill()
+    .map(() => Array(cols).fill(false));
+
+  // 방향 배열 (상, 하, 좌, 우)
+  const directions = [
+    [-1, 0],
+    [1, 0],
+    [0, -1],
+    [0, 1],
+  ];
+
+  function bfs(startRow, startCol) {
+    const queue = [[startRow, startCol]];
+    visited[startRow][startCol] = true; // 시작점 방문 처리
+
+    while (queue.length > 0) {
+      const [row, col] = queue.shift();
+
+      // 4방향 탐색
+      for (const [dr, dc] of directions) {
+        const newRow = row + dr;
+        const newCol = col + dc;
+
+        // 범위 안에서, 방문하지 않은 땅('1')이면 탐색
+        if (
+          newRow >= 0 &&
+          newRow < rows &&
+          newCol >= 0 &&
+          newCol < cols &&
+          grid[newRow][newCol] === '1' &&
+          !visited[newRow][newCol]
+        ) {
+          queue.push([newRow, newCol]);
+          visited[newRow][newCol] = true; // 방문 처리
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  // 그리드 전체 순회
+  for (let i = 0; i < rows; i++) {
+    for (let j = 0; j < cols; j++) {
+      // 땅('1')을 발견하고 아직 방문하지 않았으면 BFS 시작 및 섬 카운트 증가
+      if (grid[i][j] === '1' && !visited[i][j]) {
+        islandCount++;
+        bfs(i, j);
+      }
+    }
+  }
+
+  return islandCount;
+};

reverse-linked-list/clara-shin.js

@@ -0,0 +1,46 @@
+/**
+ * 단일 연결리스트(Singly Linked List)의 노드 순서를 반대로 뒤집어서 리턴하기
+ * follow-up: 연결리스트는 반복적(Iterative) 또는 재귀적(Recursive)으로 뒤집을 수 있는데, 두 가지 방법 다 가능?
+ *
+ * 반복문(Iterative) 방식 (✅ 실무에서 더 많이 사용한다고 함)
+ * 포인터 세 개(prev, curr, next)를 사용, 리스트를 한 번 순회하며 역방향으로 연결을 바꿈
+ * 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(1)
+ *
+ * 재귀(Recursive) 방식
+ * 재귀적으로 끝까지 들어간 뒤, 각 노드의 next를 역방향으로 연결
+ * 시간복잡도: O(n), 공간복잡도: O(n) (재귀 콜스택)
+ */
+
+/**
+ * Definition for singly-linked list.
+ * function ListNode(val, next) {
+ *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
+ *     this.next = (next===undefined ? null : next)
+ * }
+ */
+/**
+ * @param {ListNode} head
+ * @return {ListNode}
+ */
+// 반복문(Iterative) 방식
+var reverseList = function (head) {
+  let prev = null;
+  let curr = head;
+  while (curr) {
+    const next = curr.next; // 다음 노드 저장
+    curr.next = prev; // 현재 노드의 next를 prev로 변경
+    prev = curr; // prev를 현재 노드로 이동
+    curr = next; // curr를 다음 노드로 이동
+  }
+  return prev;
+};
+
+// 재귀(Recursive) 방식
+var reverseList = function (head) {
+  if (!head || !head.next) return head; // 빈 리스트 또는 마지막 노드인 경우, 빠른 리턴
+
+  const reversed = reverseList(head.next); // 나머지 리스트 역순
+  head.next.next = head; // 다음 노드의 next를 현재 노드로
+  head.next = null; // 현재 노드의 next를 null로
+  return reversed;
+};

set-matrix-zeroes/clara-shin.js

@@ -0,0 +1,71 @@
+/**
+ * 행렬에서 0을 찾아, 해당 요소의 전체 행과 열을 0으로 변환하는 문제
+ *
+ * 팔로우업: O(1) 공간 복잡도로 해결하기
+ * - 원래 행렬의 첫번째 행과 열을 사용, 0이 있는 행과 열을 표시(추가 공간사용 없이)
+ * 접근 방법:
+ * 1. 첫번째 행과 열에 0이 있는지 확인, 있다면 별도의 변수에 저장
+ * 2. 첫번째 행과 열을 제외한 나머지 행렬을 순회 ➡️ 0을 발견하면 해당 위치의 행과 열을 0으로 설정
+ * 3. 설정된 마커 기반으로 내부 행렬의 요소를 0으로 업데이트
+ *
+ * 시간복잡도: O(m*n) ➡️ 행렬을 두번 순회
+ * 공간복잡도: O(1) ➡️ 추가 배열 사용 안함
+ */
+/**
+ * @param {number[][]} matrix
+ * @return {void} Do not return anything, modify matrix in-place instead.
+ */
+var setZeroes = function (matrix) {
+  if (!matrix || matrix.length === 0 || matrix[0].length === 0) return;
+
+  const m = matrix.length;
+  const n = matrix[0].length;
+
+  // 한번의 반복문으로 첫번째 행과 열을 체크
+  let firstRowHasZero = false;
+  let firstColHasZero = false;
+
+  // 첫번째 행 체크
+  for (let j = 0; j < n; j++) {
+    if (matrix[0][j] === 0) {
+      firstRowHasZero = true;
+      break;
+    }
+  }
+  // 첫번째 열 체크
+  for (let i = 0; i < m; i++) {
+    if (matrix[i][0] === 0) {
+      firstColHasZero = true;
+      break;
+    }
+  }
+
+  // 첫번째 행과 열을 제외한 나머지 행렬을 순회, 마커 설정
+  for (let i = 1; i < m; i++) {
+    for (let j = 1; j < n; j++) {
+      if (matrix[i][j] === 0) {
+        matrix[i][0] = 0; // 해당 행의 첫번째 열을 0으로 마킹
+        matrix[0][j] = 0; // 해당 열의 첫번째 행을 0으로 마킹
+      }
+    }
+  }
+  // 마커를 기반으로 내부 행렬의 요소를 0으로 업데이트
+  for (let i = 1; i < m; i++) {
+    for (let j = 1; j < n; j++) {
+      if (matrix[i][0] === 0 || matrix[0][j] === 0) {
+        matrix[i][j] = 0;
+      }
+    }
+  }
+  // 첫번째 행과 열을 업데이트
+  if (firstRowHasZero) {
+    for (let j = 0; j < n; j++) {
+      matrix[0][j] = 0;
+    }
+  }
+  if (firstColHasZero) {
+    for (let i = 0; i < m; i++) {
+      matrix[i][0] = 0;
+    }
+  }
+};

unique-paths/clara-shin.js

@@ -0,0 +1,36 @@
+/**
+ * DP로 풀 수도 있고, 조합으로 풀 수도 있음
+ *
+ * 조합: (m+n-2)C(n-1)
+ * n개의 원소 중에서 r개를 선택하는 경우의 수 (순서고려 안함)
+ * nCr = n! / (r!(n-r)!)
+ * 장점: 격자의 각 위치까지 경로의 수를 모두 알수 있어서 유연함, DP보다 시간복잡도 낮음
+ * 단점: 큰 수의 팩토리얼을 계산해야 하므로 오버플로우가 발생할 수 있음
+ *
+ * 시간복잡도: O(min(m,n)) ➡️ min(m-1, n-1)까지 반복하는 루프 때문에
+ * 공간복잡도: O(1) ➡️ 추가 배열 사용 안함, 단일변수만 사용
+ */
+/**
+ * @param {number} m
+ * @param {number} n
+ * @return {number}
+ */
+var uniquePaths = function (m, n) {
+  // 총 이동 횟수: 오른쪽 (n-1)번 + 아래쪽 (m-1)번 = m+n-2
+  let N = m + n - 2;
+
+  // 아래쪽으로 이동하는 횟수 또는 오른쪽으로 이동하는 횟수 중 더 작은 값 선택
+  // 조합 공식에서 nCk = nCn-k 특성을 이용해 계산을 최적화
+  let k = Math.min(m - 1, n - 1);
+
+  // 결과 변수를 초기화
+  let result = 1;
+
+  // 조합 계산: nCk = (n * (n-1) * ... * (n-k+1)) / (k * (k-1) * ... * 1) 방식으로 계산
+  for (let i = 1; i <= k; i++) {
+    result *= N - (i - 1); // 분자 부분: n, n-1, n-2, ..., n-k+1
+    result /= i; // 분모 부분: k, k-1, k-2, ..., 1
+  }
+
+  return result;
+};