[C++] (2019 카카오 개발자 겨울 인턴십) 호텔 방 배정

문제 설명

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"스노우타운"에서 호텔을 운영하고 있는 "스카피"는 호텔에 투숙하려는 고객들에게 방을 배정하려 합니다. 호텔에는 방이 총 k개 있으며, 각각의 방은 1번부터 k번까지 번호로 구분하고 있습니다. 처음에는 모든 방이 비어 있으며 "스카피"는 다음과 같은 규칙에 따라 고객에게 방을 배정하려고 합니다.

1. 한 번에 한 명씩 신청한 순서대로 방을 배정합니다.
2. 고객은 투숙하기 원하는 방 번호를 제출합니다.
3. 고객이 원하는 방이 비어 있다면 즉시 배정합니다.
4. 고객이 원하는 방이 이미 배정되어 있으면 원하는 방보다 번호가 크면서 비어있는 방 중 가장 번호가 작은 방을 배정합니다.

예를 들어, 방이 총 10개이고, 고객들이 원하는 방 번호가 순서대로 [1, 3, 4, 1, 3, 1] 일 경우 다음과 같이 방을 배정받게 됩니다.

원하는 방 번호배정된 방 번호

1	1
3	3
4	4
1	2
3	5
1	6

전체 방 개수 k와 고객들이 원하는 방 번호가 순서대로 들어있는 배열 room_number가 매개변수로 주어질 때, 각 고객에게 배정되는 방 번호를 순서대로 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

[제한사항]

• k는 1 이상 1012 이하인 자연수입니다.
• room_number 배열의 크기는 1 이상 200,000 이하입니다.
• room_number 배열 각 원소들의 값은 1 이상 k 이하인 자연수입니다.
• room_number 배열은 모든 고객이 방을 배정받을 수 있는 경우만 입력으로 주어집니다.
  • 예를 들어, k = 5, room_number = [5, 5] 와 같은 경우는 방을 배정받지 못하는 고객이 발생하므로 이런 경우는 입력으로 주어지지 않습니다.

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[입출력 예]

kroom_numberresult

10

[1,3,4,1,3,1]

[1,3,4,2,5,6]

입출력 예에 대한 설명

입출력 예 #1

문제의 예시와 같습니다.

첫 번째 ~ 세 번째 고객까지는 원하는 방이 비어 있으므로 즉시 배정받을 수 있습니다. 네 번째 고객의 경우 1번 방을 배정받기를 원했는데, 1번 방은 빈 방이 아니므로, 1번 보다 번호가 크고 비어 있는 방 중에서 가장 번호가 작은 방을 배정해야 합니다. 1번 보다 번호가 크면서 비어있는 방은 [2번, 5번, 6번...] 방이며, 이중 가장 번호가 작은 방은 2번 방입니다. 따라서 네 번째 고객은 2번 방을 배정받습니다. 마찬가지로 5, 6번째 고객은 각각 5번, 6번 방을 배정받게 됩니다.

 

 

 

접근 방법

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 효율성 검사가 있는 문제이기에 heuristic하게 접근하면 안된다고 생각을 하였습니다. 그렇기에 방 번호를 배정하면서 다른 방들까지도 한 번에 다음 배치 될 방이 어딘지 update를 해줘야 한다는 생각을 해보며 union find를 떠올렸습니다. 집합의 root를 집합내에 가장 큰 값으로 지정하면 해결할 수 있다고 생각을 하였습니다. 그리고 k(방 번호)가 매우 큰 수가 될 수 있기 때문에 배열보다는 Map을 사용해 해결할 수 있다는 확신을 가지게 되었습니다.

 

1. 현재 방이 사용 가능한지 확인합니다.

 

2. 사용 가능하다면 현재 방을 배치시켜줍니다.

3. 사용 가능하지 않다면 find함수를 통해 그 다음 방을 알아냅니다.

 

4. 2,3번 동작 이후 양 옆이 비어있는 방인지 확인 후 비어있지 않다면 union시켜줍니다. 이 때 집합의 root는 가장 큰 방의 번호로 갱신합니다.

 

자세한 내용은 코드에 주석으로 달아놓겠습니다.

 

소스 코드

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#include <string>
#include <vector>
#include <unordered_map>

using namespace std;

unordered_map <long long, long long> parent;

long long find(long long node){
    
    if(node == parent[node])
        return node;
    long long root = find(parent[node]);
    return parent[node] = root;
}

//더 큰 값이 root가 되어야 함
void Union(long long small, long long big){
    
    small = find(small);
    big = find(big);
    parent[small] = big;
}

vector<long long> solve(long long k, vector<long long> room_number){
    
    vector<long long> ans;
    
    for(int i=0;i< room_number.size();i++){
        
        //손님이 들어가길 원하는 방 번호
        long long n = room_number[i];
        
        //현재 방이 비어있다면
        if(parent.count(n) == 0){
            
            //손님을 방에 배치
            parent[n] = n;
            ans.push_back(n);
            
            //좌우에 손님이 있는 방이 있다면 union
            if(parent.count(n - 1) > 0)
                Union(n - 1, n);
            if(parent.count(n + 1) > 0)
                Union(n, n + 1);
        }
        else{
            
            //손님이 들어있는 연속된 방 번호 중 가장 큰 값 root에 +1(빈 방)
            long long pos = find(n) + 1;
            
            //손님을 방에 배치
            parent[pos] = pos;
            ans.push_back(pos);
            
            //좌우에 손님이 있는 방이 있다면 union
            if(parent.count(pos - 1) > 0)
                Union(pos - 1, pos);
            if(parent.count(pos + 1) > 0)
                Union(pos, pos + 1);
        }
    }
    return ans;
}

vector<long long> solution(long long k, vector<long long> room_number) {
    vector<long long> answer;
    return answer = solve(k, room_number);
}