[JAVA/프로그래머스] 두 큐 합 같게 만들기

[문제]

https://campus.programmers.co.kr/tryouts/139161/challenges

문제 파악

문제 설명

길이가 같은 두 개의 큐가 주어집니다. 하나의 큐를 골라 원소를 추출(pop)하고, 추출된 원소를 다른 큐에 집어넣는(insert) 작업을 통해 각 큐의 원소 합이 같도록 만들려고 합니다. 이때 필요한 작업의 최소 횟수를 구하고자 합니다. 한 번의 pop과 한 번의 insert를 합쳐서 작업을 1회 수행한 것으로 간주합니다.

큐는 먼저 집어넣은 원소가 먼저 나오는 구조입니다. 이 문제에서는 큐를 배열로 표현하며, 원소가 배열 앞쪽에 있을수록 먼저 집어넣은 원소임을 의미합니다. 즉, pop을 하면 배열의 첫 번째 원소가 추출되며, insert를 하면 배열의 끝에 원소가 추가됩니다. 예를 들어 큐 [1, 2, 3, 4]가 주어졌을 때, pop을 하면 맨 앞에 있는 원소 1이 추출되어 [2, 3, 4]가 되며, 이어서 5를 insert하면 [2, 3, 4, 5]가 됩니다.

다음은 두 큐를 나타내는 예시입니다.

queue1 = [3, 2, 7, 2]
queue2 = [4, 6, 5, 1]

두 큐에 담긴 모든 원소의 합은 30입니다. 따라서, 각 큐의 합을 15로 만들어야 합니다. 예를 들어, 다음과 같이 2가지 방법이 있습니다.

1. queue2의 4, 6, 5를 순서대로 추출하여 queue1에 추가한 뒤, queue1의 3, 2, 7, 2를 순서대로 추출하여 queue2에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [4, 6, 5], queue2는 [1, 3, 2, 7, 2]가 되며, 각 큐의 원소 합은 15로 같습니다. 이 방법은 작업을 7번 수행합니다.
2. queue1에서 3을 추출하여 queue2에 추가합니다. 그리고 queue2에서 4를 추출하여 queue1에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [2, 7, 2, 4], queue2는 [6, 5, 1, 3]가 되며, 각 큐의 원소 합은 15로 같습니다. 이 방법은 작업을 2번만 수행하며, 이보다 적은 횟수로 목표를 달성할 수 없습니다.

따라서 각 큐의 원소 합을 같게 만들기 위해 필요한 작업의 최소 횟수는 2입니다.

길이가 같은 두 개의 큐를 나타내는 정수 배열 queue1, queue2가 매개변수로 주어집니다. 각 큐의 원소 합을 같게 만들기 위해 필요한 작업의 최소 횟수를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요. 단, 어떤 방법으로도 각 큐의 원소 합을 같게 만들 수 없는 경우, -1을 return 해주세요.

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제한사항

• 1 ≤ queue1의 길이 = queue2의 길이 ≤ 300,000
• 1 ≤ queue1의 원소, queue2의 원소 ≤ 109
• 주의: 언어에 따라 합 계산 과정 중 산술 오버플로우 발생 가능성이 있으므로 long type 고려가 필요합니다.

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입출력 예queue1queue2result

[3, 2, 7, 2]	[4, 6, 5, 1]	2
[1, 2, 1, 2]	[1, 10, 1, 2]	7
[1, 1]	[1, 5]	-1

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입출력 예 설명

입출력 예 #1

문제 예시와 같습니다.

 

입출력 예 #2

두 큐에 담긴 모든 원소의 합은 20입니다. 따라서, 각 큐의 합을 10으로 만들어야 합니다. queue2에서 1, 10을 순서대로 추출하여 queue1에 추가하고, queue1에서 1, 2, 1, 2와 1(queue2으로부터 받은 원소)을 순서대로 추출하여 queue2에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [10], queue2는 [1, 2, 1, 2, 1, 2, 1]가 되며, 각 큐의 원소 합은 10으로 같습니다. 이때 작업 횟수는 7회이며, 이보다 적은 횟수로 목표를 달성하는 방법은 없습니다. 따라서 7를 return 합니다.

 

입출력 예 #3

어떤 방법을 쓰더라도 각 큐의 원소 합을 같게 만들 수 없습니다. 따라서 -1을 return 합니다.

접근 방법

-큐를 이용한 풀이

-배열 → 큐, 동시에 큐의 합 각각 구하기

코드 구현

import java.util.*;
class Solution {
    public int solution(int[] queue1, int[] queue2) {
        long queSum1=0;long queSum2=0;
        Queue<Integer> que1 = new ArrayDeque<>();
        Queue<Integer> que2 = new ArrayDeque<>();
        for(int i:queue1){
            queSum1 += i;
            que1.add(i);
        }
        for(int i:queue2){
            queSum2 += i;
            que2.add(i);
        }
        for(int i=0;i<4*queue1.length;i++){
            if(queSum1>queSum2){
                int value = que1.remove();
                que2.add(value);
                queSum2+=value;
                queSum1-=value;
            }else if(queSum2>queSum1){
                int value = que2.remove();
                que1.add(value);
                queSum2-=value;
                queSum1+=value;
            }else{
                return i;
            }
        }
         
        return -1;
    }
}

배우게 된 점

1. while문으로 돌리는 것을 처음에 떠올렸는데, 큐가 비어있는 것을 제약 조건으로 걸었을 때 큐가 비어있는 상황이 오지 않고 결국 무한 루프에 빠지게 된다.
2. 그보다 큐의 원소가 이동할 수 있는 최대 횟수를 산정해두고 그 안에서 움직이는 것이 확실한 방법이다. (4*queue1.length)
3. 큐의 원소를 더하고 뺄때마다 queSum도 함께 연산
4. 카운트를 따로 셀 필요 없이, 합이 같아지면 제약 조건에 걸리지 않으므로 바로 return i;
5. 제약 조건 • 1 ≤ queue1의 원소, queue2의 원소 ≤ 10^9

따라서, sum의 자료형을 long으로 해야 안전하게 돌아간다.