solve: rest week7 problems

Author: Invidam

binary-tree-level-order-traversal/invidam.go.md

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+# Intuition
+<!-- Describe your first thoughts on how to solve this problem. -->
+트리를 순회하는 방법들 중, 레벨 순서대로 순회하는 방식을 알고있어 이를 이용했다.
+# Approach
+1. BFS를 진행한다.
+2. 진행하기 전, 해당 레벨에 몇개의 원소가 있는지(`currLen`)을 저장한다.
+3. 저장된 원소만큼 순회했다면, 레벨을 다 둘러본 것이므로 부가작업(`levels = append(levels, level)`)을 한다.
+
+# Complexity
+- Time complexity: $O(n)$
+  - 트리의 원소를 n개라고 했을 때, 모든 원소를 순회하는 비용 `O(n)`이 소모된다.
+- Space complexity: $O(n)$
+  - 트리의 원소를 n개라고 했을 때, 모든 원소들을 저장하는 배열이 `O(n)`을 소모한다.
+
+# Code
+```go
+func levelOrder(root *TreeNode) [][]int {
+	levels := make([][]int, 0)
+
+	if root == nil {
+		return levels
+	}
+
+	q := []*TreeNode{root}
+
+	for len(q) > 0 {
+		level := make([]int, 0)
+		currLen := len(q)
+		for i := 0; i < currLen; i++ {
+			front := q[0]
+			level = append(level, front.Val)
+			q = q[1:]
+
+			if front.Left != nil {
+				q = append(q, front.Left)
+			}
+			if front.Right != nil {
+				q = append(q, front.Right)
+			}
+		}
+		levels = append(levels, level)
+	}
+
+	return levels
+}
+
+```
+
+```go
+func levelOrder(root *TreeNode) [][]int {
+	levels := make([][]int, 0)
+
+	if root == nil {
+		return levels
+	}
+
+	q := []*TreeNode{root}
+	var nextQ []*TreeNode
+
+	for len(q) > 0 {
+		level := make([]int, 0)
+		for _, front := range q {
+			level = append(level, front.Val)
+
+			if front.Left != nil {
+				nextQ = append(nextQ, front.Left)
+			}
+			if front.Right != nil {
+				nextQ = append(nextQ, front.Right)
+			}
+		}
+		q, nextQ = nextQ, q[:0]
+
+		levels = append(levels, level)
+	}
+
+	return levels
+}
+
+```
+- 첫 번째 코드는 `q[1:]`을 이용해서 큐의 `pop()`을 구현한다. 하지만 GoLang에서는 `pop()`을 한다고해서, 참조가 해제되지 않아 메모리를 계속 잡아먹는다.
+  - `pop()`을 하더라도 `q`가 순회하는 모든 원소들을 참조하고 있다. 
+- 두 번째 코드는 `q, nextQ = nextQ, q[:0]`을 이용해서 `q`와 `nextQ`의 메모리 영역을 교체할 뿐, 부가적인 메모리 공간을 필요로 하지 않아 더욱 효율적이다. 

remove-nth-node-from-end-of-list/invidam.go.md

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+# Intuition (Array)
+BST는 정렬 관계를 만족하므로, 순서에 맞게 배열에 저장한 후 정렬 관계가 맞는지 비교했다.
+# Approach
+<!-- Describe your approach to solving the problem. -->
+1. 중위 순회(좌 --> 루트 --> 우)를 하며 배열을 채운다. (`fillNodes()`)
+2. 배열을 순회하며 정렬 관계가 벗어났는지 판별한다. (`if nodes[i] >= nodes[i+1]`)
+
+# Complexity
+- Time complexity: $O(n)$
+  - 트리의 원소를 n개라고 했을 때, 모든 원소를 순회하는 비용 `O(n)`이 소모된다.
+- Space complexity: $O(n)$
+  - 트리의 원소를 n개라고 했을 때, 모든 원소들을 저장하는 배열이 `O(n)`을 소모한다.
+
+# Code
+```go
+func fillNodes(root *TreeNode) []int {
+	nodes := make([]int, 0)
+	if root.Left != nil {
+		nodes = append(nodes, fillNodes(root.Left)...)
+	}
+	nodes = append(nodes, root.Val)
+	if root.Right != nil {
+		nodes = append(nodes, fillNodes(root.Right)...)
+	}
+	return nodes
+}
+
+func isValidBST(root *TreeNode) bool {
+	nodes := fillNodes(root)
+	for i := 0; i < len(nodes)-1; i++ {
+		if nodes[i] >= nodes[i+1] {
+			return false
+		}
+	}
+	return true
+}
+
+```
+# Intuition (Recursion)
+예제를 참고했을 때, BST의 범위(최소, 최대)를 벗어나지 않는지를 유지하면 판별할 수 있다고 생각했다.
+# Approach
+<!-- Describe your approach to solving the problem. -->
+1. 전위 순회(루트 --> 좌 --> 우)를 한다.
+2. 해당 노드에서 주어진 범위를 벗어나는지 판별한다. (`if !(min < root.Val && root.Val < max)`)
+3. 자식 노드들에 대해서도 BST가 만족하는지 재귀함수 호출을 통해 판별한다.
+  - 가능한 범위는 해당 루트 노드를 기준으로 갱신한다.
+# Complexity
+- Time complexity: $O(n)$
+  - 트리의 원소를 n개라고 했을 때, 모든 원소를 순회하는 비용 `O(n)`이 소모된다.
+- Space complexity: $O(n)$
+  - 트리의 원소를 n개라고 했을 때, 트리의 높이만큼 콜 스택이 발생하여 복잡도가 소모된다.
+  - 최악의 경우(`skewed tree`), 높이는 `n`개이므로  `O(n)`을 소모한다.
+  - 최선의 경우(`perfect binary tree`), 높이는 `log(n)`개 이므로 `O(log(n))`을 소모한다.
+
+# Code
+```go
+func isValidBSTFrom(root *TreeNode, min, max int) bool {
+	if root == nil {
+		return true
+	}
+	if !(min < root.Val && root.Val < max) {
+		return false
+	}
+	return isValidBSTFrom(root.Left, min, root.Val) && isValidBSTFrom(root.Right, root.Val, max)
+}
+
+func isValidBST(root *TreeNode) bool {
+	return isValidBSTFrom(root, math.MinInt, math.MaxInt)
+}
+
+```
+
+# Learned
+- `math` 라이브러리의 `MinInt`, `MaxInt` 사용법 
+  - `MinInt`는 `-1 << 31`로 계산한다.
+    - 왜 `-`을 쉬프트하는지 궁금해서 찾아봤다.
+    - 비트 맨뒤가 1인 수들은 `<< 31`을 하면 모두 `MinInt`를 만들 수 있지만, `1 << 31`로 `MaxInt`와 대비되도록 `-1`을 선택한 것 같다. 다른 수들에 비해 좀 더 직관적이기도 하다.
+
+- `...` operator (Three dots, Ellipsis)
+  - unpacking을 하는 용도이다.
+  - 사례
+    - 함수 인자로 몇 개인지 알 수 없는 인자들이 들어올 때
+    - 배열 초기화 시 길이를 몰라 컴파일러에게 맡기고 싶을 때
+  - 참고: [링크](https://blog.advenoh.pe.kr/go/Go%EC%97%90%EC%84%9C-%EC%82%BC-%EB%8F%84%ED%8A%B8-dot-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B0%A9%EB%B2%95-Three-Dots-Usage/)