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[hi-rachel] Week 06 Solutions

Author: hi-rachel

container-with-most-water/hi-rachel.py

@@ -0,0 +1,36 @@
+"""
+너비: e - s
+높이: min(height[s], height[e])
+
+넓이 = e - s * min(height[s], height[e])
+"""
+
+# TC: O(N^2), SC: O(1)
+# 모든 경우의 수를 따져 가장 넓이가 크게 나오는 경우를 찾는 풀이 -> Time Limit Exceeded
+class Solution:
+    def maxArea(self, height: List[int]) -> int:
+        max_area = 0
+
+        for s in range(len(height) - 1):
+            for e in range(s + 1, len(height)):
+                area = (e - s) * min(height[s], height[e])
+                max_area = max(area, max_area)
+        return max_area
+    
+
+# 투 포인터 풀이
+# TC: O(N), SC: O(1)
+class Solution:
+    def maxArea(self, height: List[int]) -> int:
+        max_area = 0
+        s, e = 0, len(height) - 1
+        while s < e:
+            area = (e - s) * min(height[s], height[e])
+            max_area = max(area, max_area)
+            if height[s] < height[e]:
+                s += 1
+            else:
+                e -= 1
+
+        return max_area
+    

container-with-most-water/hi-rachel.ts

@@ -0,0 +1,23 @@
+/**
+너비: (e - s)
+높이: Math.min(height[s], height[e])
+
+넓이: (e - s) * Math.min(height[s], height[e])
+
+# TC: O(N), SC: O(1)
+*/
+
+function maxArea(height: number[]): number {
+  let maxArea = 0;
+  let s = 0,
+    e = height.length - 1;
+  while (s < e) {
+    maxArea = Math.max((e - s) * Math.min(height[s], height[e]), maxArea);
+    if (height[s] > height[e]) {
+      e -= 1;
+    } else {
+      s += 1;
+    }
+  }
+  return maxArea;
+}

design-add-and-search-words-data-structure/hi-rachel.py

@@ -0,0 +1,38 @@
+class WordDictionary:
+
+    def __init__(self):
+        self.root = {"$": True}
+        
+
+    # TC: O(W),  SC: O(W)
+    def addWord(self, word: str) -> None:
+        node = self.root
+        for ch in word:
+            if ch not in node:  # 글자가 node에 없으면
+                node[ch] = {"$": False}  # 아직 끝이 아님 표시
+            node = node[ch]  # 자식 노드로 변경
+        node["$"] = True  # 단어 끝 표시
+
+
+    # TC: O(26^W) => 최악의 경우 영어 알파벳 26개가 각 노드에서 다음 글자가 됨 * 글자수의 비례해서 호출 스택 깊어짐,  SC: O(W)
+    def search(self, word: str) -> bool:
+        def dfs(node, idx):
+            if idx == len(word):
+                return node["$"]
+            
+            ch = word[idx]
+            if ch in node:
+                return dfs(node[ch], idx + 1)
+            if ch == ".":  # 글자가 .이라면
+                # 노드의 모든 자식 노드 호출 (어느 경로에서 글자가 일치할지 모르기 때문)
+                if any(dfs(node[k], idx + 1) for k in node if k != '$'): 
+                    return True
+            return False
+        
+        return dfs(self.root, 0) # 최상위 노드, 최초 idx
+        
+
+# Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:
+# obj = WordDictionary()
+# obj.addWord(word)
+# param_2 = obj.search(word)

design-add-and-search-words-data-structure/hi-rachel.ts

@@ -0,0 +1,48 @@
+class WordDictionary {
+  root: Record<string, any>;
+
+  constructor() {
+    this.root = { $: true };
+  }
+
+  addWord(word: string): void {
+    let node = this.root;
+    for (const ch of word) {
+      if (!(ch in node)) {
+        node[ch] = { $: false };
+      }
+      node = node[ch];
+    }
+    node["$"] = true;
+  }
+
+  search(word: string): boolean {
+    const dfs = (node: Record<string, any>, idx: number): boolean => {
+      if (idx === word.length) return node["$"];
+
+      const ch = word[idx];
+      if (ch === ".") {
+        for (const key in node) {
+          if (key !== "$" && dfs(node[key], idx + 1)) {
+            return true;
+          }
+        }
+        return false;
+      }
+
+      if (ch in node) {
+        return dfs(node[ch], idx + 1);
+      }
+
+      return false;
+    };
+    return dfs(this.root, 0);
+  }
+}
+
+/**
+ * Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:
+ * var obj = new WordDictionary()
+ * obj.addWord(word)
+ * var param_2 = obj.search(word)
+ */

longest-increasing-subsequence/hi-rachel.py

@@ -0,0 +1,53 @@
+"""
+주어진 정수 배열 nums에서 가장 긴 증가하는 부분 수열의 길이를 구하는 문제
+
+동적 계획법, 이중 포문 풀이 - TC: O(n^2), SC: O(n)
+
+dp[i]: nums[i]로 끝나는 가장 긴 증가 수열의 길이. 초기값은 모두 1 (자기 자신만 있을 때)
+
+오름차순 부분 수열 -> 앞에 있는 수가 뒤에 있는 수보다 작아야 함.
+"""
+
+class Solution:
+    def lengthOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:
+        n = len(nums)
+        dp = [1] * n
+        for i in range(n):
+            for j in range(i):
+                if nums[j] < nums[i]:  # 오름차순 조건 만족한다면
+                    dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)  # 현재와 nums[j] 뒤에 nums[i]를 붙인 수열 중 더 긴 길이 선택
+        return max(dp)  # 가장 긴 증가 수열의 길이
+    
+
+"""
+주어진 정수 배열 nums에서 가장 긴 증가하는 부분 수열의 길이를 구하는 문제
+
+이분 탐색 풀이 - TC: O(n log n), SC: O(n)
+
+# bisect란?
+bisect는 Python의 표준 라이브러리로 정렬된 리스트에 이진 탐색으로 원소를 삽입할 위치를 찾는 모듈.
+
+bisect_left(arr, x):
+- x를 삽입할 가장 왼쪽 위치를 반환
+= 정렬된 오름차순 배열 arr에서 x를 끼워 넣을 수 있는 가장 왼쪽 위치 (index) 찾아줌
+- 같은 값이 있어도 그 앞에 끼워 넣음
+
+bisect_right(arr, x):
+- 오른쪽 경계 = 오름차순 정렬된 배열 arr에서, 값 x를 삽입할 가장 오른쪽 위치
+- 같은 값이 있으면 그 뒤에 끼워 넣음
+
+해당 문제는 Strictly Increasing 수열이므로 같은 숫자를 허용 x
+-> 같은 값이 들어오면 기존 값을 대체해야지, 그 뒤에 추가하면 안되므로 bisect_left 사용한다.
+"""
+import bisect
+
+class Solution:
+    def lengthOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:
+        tail = []  # 각 길이별 증가 수열의 마지막 값(가장 작은 값)을 저장
+        for num in nums:
+            idx = bisect.bisect_left(tail, num)
+            if idx == len(tail):  # 반환된 idx가 tail의 끝 부분이라면 현재 수열 끝에 추가될 수 있다는 뜻, 즉 num이 tail 안의 모든 값보다 큼
+                tail.append(num)  # 수열 길이 늘림
+            else:
+                tail[idx] = num  # 더 작은 값으로 대체
+        return len(tail)

longest-increasing-subsequence/hi-rachel.ts

@@ -0,0 +1,21 @@
+/**
+ * 주어진 정수 배열 nums에서 가장 긴 증가하는 부분 수열의 길이를 구하는 문제
+ *
+ * new Array(n).fill(1) -> 길이가 n인 배열을 만들어, 모든 요소를 1로 채움
+ *
+ * TC: O(n^2), SC: O(n)
+ */
+
+function lengthOfLIS(nums: number[]): number {
+  const n = nums.length;
+  const dp = new Array(n).fill(1); // In Python => [1] * n
+
+  for (let i = 0; i < n; i++) {
+    for (let j = 0; j < i; j++) {
+      if (nums[j] < nums[i]) {
+        dp[i] = Math.max(dp[j] + 1, dp[i]);
+      }
+    }
+  }
+  return Math.max(...dp); // 숫자 배열을 펼쳐 여러 숫자를 넘겨줘야 함
+}

spiral-matrix/hi-rachel.py

@@ -0,0 +1,88 @@
+"""
+- 위쪽 행을 순회한 후, 상단 경계를 1 증가
+- 오른쪽 열을 순회한 후, 우측 경계를 1 감소
+- 아래쪽 행을 순회한 후, 하단 경계를 1 감소
+- 왼쪽 열을 순회한 후, 좌측 경계를 1 증가
+
+탈출 조건
+1. 위쪽 행 순회를 마치고 상단 인덱스가 하단 인덱스보다 커지면
+2. 오른쪽 열 순회를 마치고, 우측 인덱스가 좌측 인덱스보다 작아지면
+
+TC: O(m * n) => 행렬의 저장된 모든 원소를 딱 1번씩만 접근, SC: O(1)
+"""
+
+class Solution:
+    def spiralOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
+        top, bottom = 0, len(matrix) - 1 # 행의 수 len(maxtrix)
+        left, right = 0, len(matrix[0]) - 1 # 열의 수 len(maxtrix[0])
+
+        output = []
+
+        while top <= bottom and left <= right:
+            # 위쪽 행 순회
+            for c in range(left, right + 1):
+                output.append(matrix[top][c])
+            top += 1
+            
+            if top > bottom:
+                break
+
+            # 오른쪽 열 순회
+            for r in range(top, bottom + 1):
+                output.append(matrix[r][right])
+            right -= 1
+
+            if left > right:
+                break
+
+            # 아래쪽 행 순회
+            for c in range(right, left - 1, -1):
+                output.append(matrix[bottom][c])
+            bottom -= 1
+
+            # 왼쪽 열 순회
+            for r in range(bottom, top - 1, -1):
+                output.append(matrix[r][left])
+            left += 1
+
+        return output
+
+# 2개의 포인터만 사용하는 풀이
+"""
+- 위쪽 행을 순회한 후, 열 인덱스를 1씩 증가
+- 오른쪽 열을 순회한 후, 행 인덱스를 1씩 증가
+- 아래쪽 행을 순회한 후, 열 인덱스를 1씩 감소
+- 왼쪽 열을 순회한 후, 행 인덱스를 1씩 감소
+
+인덱스
+시작: (0, 0) => (행, 열)
+
+탈출 조건
+1. 위쪽 행 순회를 마치고 상단 인덱스가 하단 인덱스보다 커지면
+2. 오른쪽 열 순회를 마치고, 우측 인덱스가 좌측 인덱스보다 작아지면
+"""
+
+class Solution:
+    def spiralOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
+        n_rows, n_cols = len(matrix), len(matrix[0])
+        row, col = 0, -1
+        direction = 1
+
+        output = []
+
+        # 남아있는 열과 행의 개수가 0 보다 큰 동안
+        while 0 < n_rows and 0 < n_cols:
+            for _ in range(n_cols):
+                col += direction
+                output.append(matrix[row][col])
+            n_rows -= 1
+
+            for _ in range(n_rows):
+                row += direction
+                output.append(matrix[row][col])
+            n_cols -= 1
+
+            direction *= -1
+
+        return output
+    

valid-parentheses/hi-rachel.ts

@@ -0,0 +1,72 @@
+// TC: O(N^2), SC: O(N)
+// function isValid(s: string): boolean {
+//   let prevLength = -1;
+
+//   while (s.length !== prevLength) {
+//     prevLength = s.length;
+//     s = s.replace("()", "").replace("[]", "").replace("{}", "");
+//   }
+
+//   return s.length === 0;
+// }
+
+/**
+ * STACK 풀이
+ * TC: O(N), SC: O(N)
+ * 스택 방식 작동 순서
+* for (const char of s) {
+  if (여는 괄호) {
+    스택에 push
+  } else {
+    스택에서 pop한 값이 char의 짝이 아니면 return false
+  }
+}
+ */
+function isValid(s: string): boolean {
+  const stack: string[] = [];
+  const parentheseMap: Record<string, string> = {
+    ")": "(",
+    "]": "[",
+    "}": "{",
+  };
+
+  for (const char of s) {
+    if (["(", "[", "{"].includes(char)) {
+      stack.push(char);
+    } else {
+      if (stack.pop() !== parentheseMap[char]) return false;
+    }
+  }
+  return stack.length === 0;
+}
+
+/**
+ * Python과 JS에서의 pop() 메서드 차이
+ * JS 같은 로직을 Python으로 바꾸면 Python에서만 다음과 같은 테스트 케이스 오류가 발생
+ * TEST CASE: "]", "){", ")(){}"
+ *
+ * [원인]
+ * if (stack.pop() !== parentheseMap[char]) return false; 비교시
+ * JavaScript에서는 빈 스택 pop() -> undefined 반환으로 비교 가능!
+ * Python에서는 빈 스택 pop() -> IndexError -> 오류 발생
+ *
+ * [해결책] - 예외 처리 필요
+ * pop 전에 not stack 체크 꼭 해주기
+ * not stack -> 스택이 비어 있다면 잘못된 닫는 괄호 먼저 나온 경우
+ */
+
+// PY 풀이
+// class Solution:
+//     def isValid(self, s: str) -> bool:
+//         parentheseMap = {")" : "(", "]": "[", "}": "{"}
+//         stack = []
+//         open_parenthese = "([{"
+
+//         for char in s:
+//             if char in open_parenthese:
+//                 stack.append(char)
+//             else:
+//                 if (not stack or stack.pop() != parentheseMap[char]):
+//                     return False
+
+//         return len(stack) == 0