[알고리즘][X] 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 ≤ 109
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.

나의 풀이

- 로직은 맞으나 while의 탈출 조건을 안일하게 생각해서 틀렸다

- queue의 두 배 크기만 해도 된다고 생각했지만 그렇게 되면 예외가 발생한다.

- 정확하게 하려면 역시 한바퀴를 다 도는게 맞다

- 그리고 시간상으로도 그렇게 위험하지 않아서 안전하고 확실하게 하는게 좋겠다.

- 하나 실수 했던 건 len_queue를 len(queue1)으로 했었는데 이렇게 되면 queue1의 길이가 계속 바뀌게 되기 때문에 문제가 된다.

- 따라서 이전에 변수로 하나 받아주어야 한다.

- 이런 문제 같은 경우는 반례가 없으면 기존 논리를 끊기가 매우 힘들다고 생각한다. 이럴 때는 문제가 안되는 상황 하에서 조건을 더욱 넉넉하게 주자!!!

from collections import deque

def solution(queue1, queue2):
    # 최소를 찾아야 하므로 그리디, DP, 탐색
    # 항상 최선의 방법을 찾을 수 있으므로 그리디 
    # queue1, queue2 둘 중에 하나는 무조건 값이 크면 거기서 값을 빼서 다른 곳에 나누어준다.
    # 또한 같을 수 없는 경우는 queue1과 queue2가 서로 완전히 바뀔 때까지 온 경우이다.
    # 그 때의 작업은 총 len(queue1) * 2번이다.
    
    queue1 = deque(queue1)
    queue2 = deque(queue2)
    len_queue = len(queue1)
    
    count = 0
    sum_queue1 = sum(queue1)
    sum_queue2 = sum(queue2)
    while sum_queue1 != sum_queue2 and count <= len_queue * 4:
        count += 1
        if sum_queue1 > sum_queue2:
            element = queue1.popleft()
            sum_queue1 -= element
            queue2.append(element)
            sum_queue2 += element
        else:
            element = queue2.popleft()
            sum_queue2 -= element
            queue1.append(element)
            sum_queue1 += element
        
    if count > len_queue * 4:
        return -1
    return count

 

Reference

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https://tech.kakao.com/2022/07/13/2022-coding-test-summer-internship/

2022 테크 여름인턴십 코딩테스트 해설

https://school.programmers.co.kr/questions/37285

프로그래머스

https://a-littlecoding.tistory.com/123

[프로그래머스] 두 큐 합 같게 만들기_Python level2(스택/큐)