[Programmers] 스택/큐 - 기능 개발

본 문제를 읽어보면 우선순위에 따라서 작업의 진도가 적힌 정수 배열 progresses가 존재한다고 한다.

읽자마자 이 문제는 큐 자료구조를 사용하면 편하게 구현할 수 있을 것이라고 생각이 들었다.

큐 자료구조의 경우, 우선순위가 존재하는 작업이 있을 때 유용하게 활용할 수 있는데, 먼저 들어온 값이 먼저 나가는 선입선출의 개념을 포함한다. 파이썬에서 큐 자료구조를 쉽게 활용하기 위해서는 collections 라이브러리의 deque()을 사용하면 된다.

문제를 조금 더 읽어보면 각 작업에 해당하는 개발 속도가 적힌 정수 배열 speeds가 주어진다고 적혀 있다.

이를 참고하여 주어진 작업 진도에 대한 정수 배열 progresses와 개발 속도에 대한 정수 배열 speeds를 deque 객체로 새로 초기화하자.

from collections import deque

def solution(progresses, speeds):
    answer = []
    progresses = deque(progresses)
    speeds = deque(speeds)

 

또한, len(progresses) == len(speeds)라는 것을 이해할 수 있다. 즉, 각 작업에 대한 작업이 소요되는 총 기간을 저장할 수 있는 빈 리스트를 선언하더라도 순서에 문제가 없다.

from collections import deque

def solution(progresses, speeds):
    answer = []
    progresses = deque(progresses)
    speeds = deque(speeds)
    days = []

 

이제, 각 작업이 소요되는 총 기간을 구해야 한다. 큐의 경우 배열의 가장 우측에 하나씩 삽입되면서, 왼쪽에서부터 꺼내는 선입선출 방식이다. 따라서 popleft() 함수로 하나씩 꺼내올 수 있는데, 반복문 종료 조건으로 더 이상 작업이 존재하지 않으면 끝나도록 while문을 사용할 수 있다.

from collections import deque

def solution(progresses, speeds):
    answer = []
    progresses = deque(progresses)
    speeds = deque(speeds)
    days = []
    
    while len(progresses) > 0:
    	work = progresses.popleft()
        speed = speeds.popleft()

 

추가적으로 while문 말고 for문을 사용한다면, zip() 함수와 리스트 컴프리헨션을 활용하여 다음과 같이 간결하게 작성할 수도 있지만 생각의 흐름대로 작성하기 위해 while문을 사용하였다.

days = [ceil((100 - work) / speed) for work, speed in zip(progresses, speeds)]

 

우선적으로 해야 하는 작업과 해당하는 작업의 개발 속도를 각각 work와 speed 변수에 넣어 줬다.

최종 진도가 100%이기 때문에 예를 들어, 현재 작업의 진도가 95%이고 개발 속도가 1%라면, 남은 기간은 (100-95)/1 = 5와 같이 구할 수 있다.

이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

(100 - work) / speed

 

그러면 days.append(100 - work) / speed)로 바로 추가하면 될까? 그렇지 않다.

현재의 작업 진도가 91%이고 개발 속도가 7%라고 가정해 보자. 이 경우 (100-91)/7 = 1.285...이다. 이 경우, 1일로 처리할 것인가? 그렇지 않다. 이유는 문제의 제한 사항에는 "예를 들어 진도율이 95%인 작업의 개발 속도가 하루에 4%라면 배포는 2일 뒤에 이루어집니다."라고 명시되어 있기 때문이다. 즉, 계산 시에 올림 처리를 해줘야 한다.

파이썬에서 올림을 하기 위해서는 math 라이브러리를 불러와 ceil() 함수를 사용할 수 있다. (참고로 내림은 math 라이브러리의 floor() 함수가 있으며, 반올림은 파이썬의 내장 함수인 round()가 존재한다.)

 

여튼, 올림까지 고려하여 코드를 이어서 작성하면 다음과 같다.

from collections import deque
from math import ceil # math 라이브러리를 import해야 한다.

def solution(progresses, speeds):
    answer = []
    progresses = deque(progresses)
    speeds = deque(speeds)
    days = []
    
    while len(progresses) > 0:
    	work = progresses.popleft()
        speed = speeds.popleft()
        days.append(ceil((100 - work) / speed))

 

문제의 첫 번째 예시인 progresses = [93, 30, 55], speeds = [1, 30, 5]를 기준으로 예를 들면, 현재까지 진행했을 때, days = [7, 3, 9]가 저장되어 있을 것이다.

두 번째 작업의 경우 첫 번째 작업이 끝나기 전에 끝나므로 7일째 되는 날 2개의 기능이 배포되고 그리고 2일 뒤에 다시 1개의 기능이 배포되어 정답으로는 [2, 1]을 반환해야 한다.

 

가장 중요한 작업은 가장 앞에 있는 작업이기 때문에 이를 최댓값으로 기준을 두고 최댓값을 구하는 로직을 활용하여 이 문제를 해결할 수 있다.

먼저 반복문 바깥에 기준이 되는 최댓값인 첫 번째 작업과 배포될 기능을 카운팅할 변수를 하나 선언해 주고, 반복문을 진행하며 i번째의 days의 값이 기준값보다 크다면 최댓값을 업데이트해 주고 answer에 카운팅된 기능의 수인 cnt를 추가해 준다. 그리고 다시 1부터 카운팅해야 하므로 cnt를 1로 초기화한다.

그리고 기준이랑 같거나 작다면 기능을 함께 배포할 수 있는 것이므로 cnt의 값을 1씩 증가시킨다.

여기까지 하면 반복문이 끝나는데 for문의 경우 마지막 cnt에 대해서는 고려하지 않으므로 for문이 끝난 후 마지막에 꼭 cnt를 answer에 추가하는 작업을 한번 더 해줘야 한다.

from collections import deque
from math import ceil # math 라이브러리를 import해야 한다.

def solution(progresses, speeds):
    answer = []
    progresses = deque(progresses)
    speeds = deque(speeds)
    days = []
    
    while len(progresses) > 0:
        work = progresses.popleft()
        speed = speeds.popleft()
        days.append(ceil((100 - work) / speed))

    maximum = days[0]
    cnt = 1 # 첫번째 작업은 이미 고려했으므로 0이 아니라 1로 초기화해야 함
    
    for i in range(1, len(days)):
        # 첫 번째 작업은 이미 maximum으로 선언했으므로 0번 요소 비교는 생략
        if maximum < days[i]:
            maximum = days[i]
            answer.append(cnt)
            cnt = 1
        else:
            cnt += 1
    
    answer.append(cnt)
    
    return answer

 

문제 설명

프로그래머스 팀에서는 기능 개선 작업을 수행 중입니다.

각 기능은 진도가 100%일 때 서비스에 반영할 수 있습니다.

또, 각 기능의 개발속도는 모두 다르기 때문에 뒤에 있는 기능이 앞에 있는 기능보다 먼저 개발될 수 있고, 이때 뒤에 있는 기능은 앞에 있는 기능이 배포될 때 함께 배포됩니다.

먼저 배포되어야 하는 순서대로 작업의 진도가 적힌 정수 배열 progresses와 각 작업의 개발 속도가 적힌 정수 배열 speeds가 주어질 때 각 배포마다 몇 개의 기능이 배포되는지를 return 하도록 solution 함수를 완성하세요.

 

제한 사항

작업의 개수(progresses, speeds배열의 길이)는 100개 이하입니다.

작업 진도는 100 미만의 자연수입니다.

작업 속도는 100 이하의 자연수입니다.

배포는 하루에 한 번만 할 수 있으며, 하루의 끝에 이루어진다고 가정합니다.

예를 들어 진도율이 95%인 작업의 개발 속도가 하루에 4%라면 배포는 2일 뒤에 이루어집니다.

 

입출력 예

progresses speeds return

[93, 30, 55] [1, 30, 5] [2, 1]

[95, 90, 99, 99, 80, 99] [1, 1, 1, 1, 1, 1] [1, 3, 2]

 

입출력 예 설명

입출력 예 #1

첫 번째 기능은 93% 완료되어 있고 하루에 1%씩 작업이 가능하므로 7일간 작업 후 배포가 가능합니다.

두 번째 기능은 30%가 완료되어 있고 하루에 30%씩 작업이 가능하므로 3일간 작업 후 배포가 가능합니다.

하지만 이전 첫 번째 기능이 아직 완성된 상태가 아니기 때문에 첫 번째 기능이 배포되는 7일째 배포됩니다.

세 번째 기능은 55%가 완료되어 있고 하루에 5%씩 작업이 가능하므로 9일간 작업 후 배포가 가능합니다.

따라서 7일째에 2개의 기능, 9일째에 1개의 기능이 배포됩니다.

 

입출력 예 #2

모든 기능이 하루에 1%씩 작업이 가능하므로, 작업이 끝나기까지 남은 일수는 각각 5일, 10일, 1일, 1일, 20일, 1일입니다.

어떤 기능이 먼저 완성되었더라도 앞에 있는 모든 기능이 완성되지 않으면 배포가 불가능합니다.

따라서 5일째에 1개의 기능, 10일째에 3개의 기능, 20일째에 2개의 기능이 배포됩니다.

 

최종 코드

from collections import deque
from math import ceil
def solution(progresses, speeds):
    answer = []
    progresses = deque(progresses)
    speeds = deque(speeds)
    days = []
    
    while len(progresses) > 0:
        work = progresses.popleft()
        speed = speeds.popleft()
        days.append(ceil((100-work) / speed)) # 올림 필수
    
    maximum = days[0]
    cnt = 1
    for i in range(1, len(days)):
        if days[i] > maximum:
            maximum = days[i]
            answer.append(cnt)
            cnt = 1
        else:
            cnt += 1
            
    answer.append(cnt)
    return answer