[programmers] 두 큐 합 같게 만들기 - Java

• 두 큐의 합을 동일하게 만드는 최소 작업 횟수를 구하는 문제였다. • 총 합이 홀수이거나 균형을 맞출 수 없는 경우 -1을 반환한다. • 큐의 특성을 활용하여 한쪽에서 pop하고 다른 쪽에 insert하는 방식으로 해결한다. • 최대 작업 횟수는 두 큐 길이의 합 × 2로 제한된다. • 산술 오버플로우를 고려하여 long 타입 사용이 필요하다.

DriedPollack

Dec 04, 2024

Contents

두 큐 합 같게 만들기 solution.java 핵심 키워드 결론!

두 큐 합 같게 만들기

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.

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.

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.

제한사항

1 ≤ queue1의 길이 = queue2의 길이 ≤ 300,000

1 ≤ queue1의 원소, queue2의 원소 ≤ 10

주의: 언어에 따라 합 계산 과정 중 산술 오버플로우 발생 가능성이 있으므로 long type 고려가 필요합니다.

입출력 예

queue1	queue2	result
[3, 2, 7, 2]	[4, 6, 5, 1]	2
[1, 2, 1, 2]	[1, 10, 1, 2]	7
[1, 1]	[1, 5]	-1

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.

solution.java


import java.util.*;

class Solution {
    public int solution(int[] queue1, int[] queue2) {
        long sum1 = 0, sum2 = 0;
        long totalSum = 0;

        // 양쪽 큐의 모든 요소 합계 구하기
        for (int num : queue1) {
            sum1 += num;
        }
        for (int num : queue2) {
            sum2 += num;
        }
        totalSum = sum1 + sum2;

        // 총합이 홀수인 경우 두 개의 동일한 합으로 나누는 것은 불가능
        if (totalSum % 2 != 0) return -1;

        long targetSum = totalSum / 2;

        // 배열을 큐로 변환
        Queue<Integer> q1 = new LinkedList<>();
        Queue<Integer> q2 = new LinkedList<>();
        for (int num : queue1) q1.offer(num);
        for (int num : queue2) q2.offer(num);

        int operations = 0;
        int maxOperations = (queue1.length + queue2.length) * 2; // 허용되는 최대 작업 수

        // 큐를 처리
        while (sum1 != targetSum && operations <= maxOperations) {
            if (sum1 > targetSum) {
                // 요소들을 q1에서 q2로 이동
                int element = q1.poll();
                q2.offer(element);
                sum1 -= element;
                sum2 += element;
            } else {
                // 요소들을 q2에서 q1로 이동
                int element = q2.poll();
                q1.offer(element);
                sum1 += element;
                sum2 -= element;
            }
            operations++;
        }

        return sum1 == targetSum ? operations : -1;
    }
}

핵심 키워드

두 큐의 길이를 더한 값에 2를 곱한 값이 허용되는 최대 작업수가 된다.

초기에 합계의 균형이 무너져 있거나, 정답을 찾지 못한 경우 발생할 수 있다.
대부분의 경우 두 큐의 길이를 더한 값 내에서 정답을 찾을 수 있다.

sum1이 두 큐의 합의 절반과 같지 않고, 최대 작업수를 넘지 않은 조건이라면, while문을 통해 sum1의 값과 sum2의 값중 더 큰 쪽에서 요소를 하나씩 빼 가며 동작 횟수를 찾는다.

결론!

두 큐의 합을 동일하게 만드는 최소 작업 횟수를 구하는 문제였다.

총 합이 홀수이거나 균형을 맞출 수 없는 경우 -1을 반환한다.

큐의 특성을 활용하여 한쪽에서 pop하고 다른 쪽에 insert하는 방식으로 해결한다.

최대 작업 횟수는 두 큐 길이의 합 × 2로 제한된다.

산술 오버플로우를 고려하여 long 타입 사용이 필요하다.

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두 큐 합 같게 만들기 solution.java 핵심 키워드 결론!

두 큐 합 같게 만들기

문제 설명

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.

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.

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.

제한사항

1 ≤ queue1의 길이 = queue2의 길이 ≤ 300,000

1 ≤ queue1의 원소, queue2의 원소 ≤ 10

주의: 언어에 따라 합 계산 과정 중 산술 오버플로우 발생 가능성이 있으므로 long type 고려가 필요합니다.

입출력 예

queue1	queue2	result
[3, 2, 7, 2]	[4, 6, 5, 1]	2
[1, 2, 1, 2]	[1, 10, 1, 2]	7
[1, 1]	[1, 5]	-1

입출력 예 설명

입출력 예 #1

문제 예시와 같습니다.

입출력 예 #2

입출력 예 #3

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

solution.java


import java.util.*;

class Solution {
    public int solution(int[] queue1, int[] queue2) {
        long sum1 = 0, sum2 = 0;
        long totalSum = 0;

        // 양쪽 큐의 모든 요소 합계 구하기
        for (int num : queue1) {
            sum1 += num;
        }
        for (int num : queue2) {
            sum2 += num;
        }
        totalSum = sum1 + sum2;

        // 총합이 홀수인 경우 두 개의 동일한 합으로 나누는 것은 불가능
        if (totalSum % 2 != 0) return -1;

        long targetSum = totalSum / 2;

        // 배열을 큐로 변환
        Queue<Integer> q1 = new LinkedList<>();
        Queue<Integer> q2 = new LinkedList<>();
        for (int num : queue1) q1.offer(num);
        for (int num : queue2) q2.offer(num);

        int operations = 0;
        int maxOperations = (queue1.length + queue2.length) * 2; // 허용되는 최대 작업 수

        // 큐를 처리
        while (sum1 != targetSum && operations <= maxOperations) {
            if (sum1 > targetSum) {
                // 요소들을 q1에서 q2로 이동
                int element = q1.poll();
                q2.offer(element);
                sum1 -= element;
                sum2 += element;
            } else {
                // 요소들을 q2에서 q1로 이동
                int element = q2.poll();
                q1.offer(element);
                sum1 += element;
                sum2 -= element;
            }
            operations++;
        }

        return sum1 == targetSum ? operations : -1;
    }
}

핵심 키워드

두 큐의 길이를 더한 값에 2를 곱한 값이 허용되는 최대 작업수가 된다.

초기에 합계의 균형이 무너져 있거나, 정답을 찾지 못한 경우 발생할 수 있다.
대부분의 경우 두 큐의 길이를 더한 값 내에서 정답을 찾을 수 있다.

sum1이 두 큐의 합의 절반과 같지 않고, 최대 작업수를 넘지 않은 조건이라면, while문을 통해 sum1의 값과 sum2의 값중 더 큰 쪽에서 요소를 하나씩 빼 가며 동작 횟수를 찾는다.

결론!

두 큐의 합을 동일하게 만드는 최소 작업 횟수를 구하는 문제였다.

총 합이 홀수이거나 균형을 맞출 수 없는 경우 -1을 반환한다.

큐의 특성을 활용하여 한쪽에서 pop하고 다른 쪽에 insert하는 방식으로 해결한다.

최대 작업 횟수는 두 큐 길이의 합 × 2로 제한된다.

산술 오버플로우를 고려하여 long 타입 사용이 필요하다.

Contents

두 큐 합 같게 만들기 solution.java 핵심 키워드 결론!