[JAVA] 프로그래머스 프린터 (Queue Lv.2)

1. 문제 설명

일반적인 프린터는 인쇄 요청이 들어온 순서대로 인쇄합니다. 그렇기 때문에 중요한 문서가 나중에 인쇄될 수 있습니다. 이런 문제를 보완하기 위해 중요도가 높은 문서를 먼저 인쇄하는 프린터를 개발했습니다. 이 새롭게 개발한 프린터는 아래와 같은 방식으로 인쇄 작업을 수행합니다.

1. 인쇄 대기목록의 가장 앞에 있는 문서(J)를 대기목록에서 꺼냅니다.

2. 나머지 인쇄 대기목록에서 J보다 중요도가 높은 문서가 한 개라도 존재하면 J를 대기목록의 가장 마지막에 넣습니다.

3. 그렇지 않으면 J를 인쇄합니다.

예를 들어, 4개의 문서(A, B, C, D)가 순서대로 인쇄 대기목록에 있고 중요도가 2 1 3 2 라면 C D A B 순으로 인쇄하게 됩니다.

내가 인쇄를 요청한 문서가 몇 번째로 인쇄되는지 알고 싶습니다. 위의 예에서 C는 1번째로, A는 3번째로 인쇄됩니다.

현재 대기목록에 있는 문서의 중요도가 순서대로 담긴 배열 priorities와 내가 인쇄를 요청한 문서가 현재 대기목록의 어떤 위치에 있는지를 알려주는 location이 매개변수로 주어질 때, 내가 인쇄를 요청한 문서가 몇 번째로 인쇄되는지 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

현재 대기목록에는 1개 이상 100개 이하의 문서가 있습니다.
인쇄 작업의 중요도는 1~9로 표현하며 숫자가 클수록 중요하다는 뜻입니다.
location은 0 이상 (현재 대기목록에 있는 작업 수 - 1) 이하의 값을 가지며 대기목록의 가장 앞에 있으면 0, 두 번째에 있으면 1로 표현합니다.

입출력 예

priorities location return

[2, 1, 3, 2]	2	1
[1, 1, 9, 1, 1, 1]	0	5

입출력 예 설명

예제 #1

문제에 나온 예와 같습니다.

예제 #2

6개의 문서(A, B, C, D, E, F)가 인쇄 대기목록에 있고 중요도가 1 1 9 1 1 1 이므로 C D E F A B 순으로 인쇄합니다.

2. 알고리즘 [풀이방법]

내가 이 문제를 푼 방식은 예시를 가지고 풀이가 어떤식으로 이뤄지는지를 확인하고 거기서 풀이 방법을 생각해 일반화 하는 방식으로 문제를 풀었다. 그 순서대로 설명을 해보겠다. 우선 첫번째 예시를 가지고 어떤 순서로, 어떤 방식으로 문제의 풀이가 진행되는지를 확인해보자.

문제의 풀이 방식은 가장 맨 앞의 index 0번에 해당하는 프린터의 우선순위보다 높은 우선순위를 가진 프린터가 있다면 맨 뒤로 보내고 이를 반복하여 우선순위가 큰 순서대로 출력하는 것이다. 그 중에서 내가 선택한 프린터는 몇번째로 출력될 수 있냐가 내가 해결해야하는 답이다.

첫번째 예시를 보자. [2, 1, 3, 2] 에서 index 2번이며 우선순위 [3]인 프린터가 몇번째로 출력되는지를 맞추는 문제이다. 가장 먼저 맨 앞의 index 0번이며 우선순위 2인 프린터 입장에서 뒤에 대기중인 프린터 중에 자신의 우선순위보다 높은 프린터가 있는지를 확인한다(→ for문) 현재의 우선순위인 2보다 높은 3을 우선순위로 갖은 프린터가 있으므로 0번 프린터는 출력하지 않고 맨 뒤로 보낸다. 뒤로 보낸뒤 앞과 마찬가지로 가장 맨 앞에 있는 index 1번의 프린터를 나머지 대기열과 비교한다(→ Queue 이용) index 1번의 프린터의 우선순위가 1이므로 1보다 높은 우선순위를 가진 프린터가 대기열에 있으므로 또 다시 대기열 맨 뒤로 보낸다. 다음으로 가장 맨 앞으로 온 index 2번이며 우선순위 3인 프린터를 나머지 대기열과 비교한다. 이때 우선순위가 3보다 큰 프린터는 없으므로 이 프린터는 출력시킨다. 이때 이 프린터가 내가 선택한 index 2번 프린터인지 확인한다. 맞으므로 답을 index 2번의 출력순서인 1로 한다. 답을 찾을때까지 (최악의 경우 대기열이 빌때까지) 계속 반복하여 우선순위 순서대로 프린터를 출력한다(→ while문).

이렇게 예시를 통해서 문제의 풀이를 따라가면서 두루뭉술하게 어떤 방식과 개념을 이용해 알고리즘을 풀이할지 생각했다. 다음으로는 이것을 토대로 좀 더 구체적으로 어떤 자료구조를 이용하고, 어떤 개념을 이용할지 등등 문제의 큰 틀을 생각해보는 것이다.

나는 프린터의 인덱스와 우선순위는 따로 비교하기 어렵기에 인덱스와 우선순위를 가지는 Print라는 객체를 이용하기로 했다. id에는 index 번호를 넣고 priority에는 각 index에 해당하는 우선순위를 넣어 이후에 비교하기 쉽도록 했다. 맨 앞의 내용을 비교하고 아닐 경우 맨 뒤로 보내는 방식은 자료구조 큐와 비슷한 방식이므로 큐를 이용하기로 했고(이건 사실 문제 분류에서 줘서 생각하진 않음ㅎ), 큐에는 위의 객체를 원소로 갖게 해 비교하기 쉽도록 했다. 다음은 비교를 어떻게 할 것이냐인데 Print 객체 형식의 tmp 변수를 하나 생성해 여기에 큐의 가장 맨 앞의 원소를 넣고 이를 for문을 돌려 나머지 원소들과 비교하는 것이다.

이런식으로 좀 더 구체적으로 틀을 잡은 후에는 문제의 풀이 방식을 생각해보는 것이다. 우선 이 문제는 2개의 큰 틀을 가지는데 첫번째는 현재의 우선순위보다 높은 우선순위의 프린터가 대기열에 존재하는 경우이다. 두번째는 현재의 우선순위보다 높은 우선순위의 프린터가 대기열에 존재하지 않는 경우이다. 첫번째 경우에 풀이방법을 생각해보겠다.

우선, 첫번째 경우로 대기열에 현재의 우선순위보다 높은 우선순위를 갖는 프린터가 있는 경우이다. 가장먼저 tmp 변수에 현재 큐에서 가장 맨앞의 있는 객체인 0번 프린터를 poll()하여 담아준다. (peek() 하지 않는 이유는 대기열에 우선순위가 높은 프린터가 있든지 없든지 결국에는 그 자리에 계속 있는게 아니라 출력되거나 뒤로 가기 때문) 그 다음으로는 for문을 돌려 tmp를 대기열의 프린터들과 우선순위를 비교해준다. 그러다 tmp의 우선순위보다 높은 우선순위가 존재한다면 현재의 tmp 값을 큐에 offer()하여 맨 뒤로 보내준다. 그 다음에는 tmp를 null로 초기화해 출력할지의 여부를 알려주는 역할과 동시에 다음 객체를 담을 수 있도록 해주는 것이다.

다음으로는 대기열에 현재의 우선순위보다 높은 우선순위를 갖는 프린터가 없는 경우이다. 위와 같은 방식으로 tmp에 현재 큐에서 가장 맨 앞에 있는 객체 2번 프린트를 poll()하여 담아준다. 다음으로 for문을 통해 대기열에 있는 프린터들과 우선순위를 비교한다. 이번에는 현재의 프린터가 우선순위가 가장 높은 상황이므로 for문을 다 돌아도 tmp에 해당 객체가 그대로 들어있다. tmp에 객체가 그대로 담아져있으면 출력되는 것으로 answer 값을 하나 늘리고, 그 다음으로 location과 현재의 index 값(id)을 비교하여 나의 프린터가 맞는지를 확인한다. 맞는 경우에는 answer 값을 그대로 출력하고 아닌 경우엔 다시 다음으로 높은 우선순위를 갖는 프린터가 출력되도록 반복문을 돌려주는 것이다.

이제 이것을 코드로 구현해주면 된다.