[프로그래머스] 17684번 - [3차] 압축 (Java)

출처: https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/17684

프로그래머스

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문제

신입사원 어피치는 카카오톡으로 전송되는 메시지를 압축하여 전송 효율을 높이는 업무를 맡게 되었다. 메시지를 압축하더라도 전달되는 정보가 바뀌어서는 안 되므로, 압축 전의 정보를 완벽하게 복원 가능한 무손실 압축 알고리즘을 구현하기로 했다.

어피치는 여러 압축 알고리즘 중에서 성능이 좋고 구현이 간단한 LZW(Lempel–Ziv–Welch) 압축을 구현하기로 했다. LZW 압축은 1983년 발표된 알고리즘으로, 이미지 파일 포맷인 GIF 등 다양한 응용에서 사용되었다.

LZW 압축은 다음 과정을 거친다.

1. 길이가 1인 모든 단어를 포함하도록 사전을 초기화한다.
2. 사전에서 현재 입력과 일치하는 가장 긴 문자열 w를 찾는다.
3. w에 해당하는 사전의 색인 번호를 출력하고, 입력에서 w를 제거한다.
4. 입력에서 처리되지 않은 다음 글자가 남아있다면(c), w+c에 해당하는 단어를 사전에 등록한다.
5. 단계 2로 돌아간다.

압축 알고리즘이 영문 대문자만 처리한다고 할 때, 사전은 다음과 같이 초기화된다. 사전의 색인 번호는 정수값으로 주어지며, 1부터 시작한다고 하자.

예를 들어 입력으로 KAKAO가 들어온다고 하자.

1. 현재 사전에는 KAKAO의 첫 글자 K는 등록되어 있으나, 두 번째 글자까지인 KA는 없으므로, 첫 글자 K에 해당하는 색인 번호 11을 출력하고, 다음 글자인 A를 포함한 KA를 사전에 27 번째로 등록한다.
2. 두 번째 글자 A는 사전에 있으나, 세 번째 글자까지인 AK는 사전에 없으므로, A의 색인 번호 1을 출력하고, AK를 사전에 28 번째로 등록한다.
3. 세 번째 글자에서 시작하는 KA가 사전에 있으므로, KA에 해당하는 색인 번호 27을 출력하고, 다음 글자 O를 포함한 KAO를 29 번째로 등록한다.
4. 마지막으로 처리되지 않은 글자 O에 해당하는 색인 번호 15를 출력한다.

이 과정을 거쳐 다섯 글자의 문장 KAKAO가 4개의 색인 번호 [11, 1, 27, 15]로 압축된다.

입력으로 TOBEORNOTTOBEORTOBEORNOT가 들어오면 다음과 같이 압축이 진행된다.

 

입력 형식

입력으로 영문 대문자로만 이뤄진 문자열 msg가 주어진다. msg의 길이는 1 글자 이상, 1000 글자 이하이다.

 

출력 형식

주어진 문자열을 압축한 후의 사전 색인 번호를 배열로 출력하라.

 

입출력 예제

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풀이

문제에서 요구하는 바는 LZW 압축 과정을 통해 출력되는 색인 번호를 배열로 return 하는 것입니다.

이를 풀기 위해서는 LZW 압축 과정을 거쳐야 하는데 이 과정을 코드로 잘 정리하는 게 이 문제의 포인트인 것 같습니다.

 

저는 LZW 과정을 다음과 같은 순서로 구현했습니다.

1. 사전 초기화

처음에는 A~Z를 색인 번호 1부터 1씩 증가하면서 초기화 시켜줍니다.

사전은 hashmap을 사용해 구현합니다. <단어, 색인번호>

 

2. 사전에서 현재 입력과 일치하는 가장 긴 문자열 w 찾기

'사전에서 현재 입력과 일치하는 가장 긴 문자열' 이라는 말이 잘 이해가 안 갔는데, msg를 한 글자씩 읽을 때 현재 글자부터 이어지는 문자열 중 사전에 있는 가장 긴 문자열을 의미하는 것이었습니다.

 

저는 msg를 한 글자씩 공백 문자열에 붙이고 그 문자열이 사전에 존재하면 다음 글자를 포함하는 과정을 반복하고, 문자열이 사전에 존재하지 않으면 그 글자를 포함하기 바로 전 문자열이 가장 긴 문자열이 된다고 구현했습니다.

 

// 가장 긴 문자열 찾기
String str = "";
while(idx < msg.length()){
    str += Character.toString(msg.charAt(idx));

    if(dict.containsKey(str)){
        idx++;
        continue;
    }
    else{
        break;
    }
}

 

위 코드에서 반복문을 돌다가 break문에 걸려 나왔을 때, str은 사전에서 현재 입력과 일치하는 가장 긴 문자열에 문자 하나가 붙어 있는 문자열이므로 가장 긴 문자열 w를 구하기 위해서는 마지막 글자를 제외해야 합니다. 따라서 가장 긴 문자열 w는 str.substring(0, str.length() - 1)가 됩니다.

 

하지만 만약에 반복문이 종료되었을 때는(idx >= msg.length()) 마지막 문자의 다음 인덱스는 str에 포함되지 않기 때문에 마지막 문자까지만 포함되고 그 때의 가장 긴 문자열 w은 str이 됩니다.

 

그래서 idx >= msg.length() 조건에 해당된다면 가장 긴 문자열 w은 str, 해당되지 않는다면 str.substring(0, str.length() - 1)입니다. w의 색인번호를 dict에서 찾아 결과 arraylist에 넣어줍니다.

 

 

3. 입력에서 처리되지 않은 다음 글자가 있다면(c), w+c에 해당하는 단어를 사전에 등록

이 말도 헷갈렸는데 결국 위에서 구한 가장 긴 문자열에 다음 글자가 있다면 다음 글자 하나를 붙인 단어를 사전에 등록하면 됩니다.

 

2번에서 구했다시피 가장 긴 문자열은 str 혹은 str에서 마지막 한 글자를 뺀 문자열입니다.

w가 str인 경우는 msg의 마지막 글자이기 때문에 처리되지 않은 다음 글자가 없어서 w+c가 str이 됩니다.

나머지의 경우에는 다음 글자를 붙여주면 되기 때문에 기존의 str이 w+c가 됩니다.

따라서 사전에 str를 등록하면 됩니다.

 

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소스코드

import java.util.*;

class Solution {
    public int[] solution(String msg) {
        // 사전
        Map<String, Integer> dict = new HashMap<>();
        int dictIdx = 1;
        ArrayList<Integer> result = new ArrayList<>();
        
        for(int i=0; i<26; i++){
            dict.put(Character.toString('A' + i), dictIdx++);
        }
        
        for(int idx=0; idx<msg.length(); ){
            // 가장 긴 문자열 찾기
            String str = "";
            while(idx < msg.length()){
                str += Character.toString(msg.charAt(idx));

                if(dict.containsKey(str)){
                    idx++;
                    continue;
                }
                else{
                    break;
                }
            }

            // 가장 긴 문자열 색인 번호 출력
            if(idx >= msg.length()){
                result.add(dict.get(str));
            }
            else{
                result.add(dict.get(str.substring(0, str.length()-1)));
            }

	    // w+c 사전에 등록
            dict.put(str, dictIdx++);
        }
        
        int[] answer = result.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();
        
        return answer;
    }
}

 

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마치며 ...

첫 번째 시도 때 복잡하게 생각하느라 바로 못 풀었는데 이틀 뒤에 푸니까 가장 긴 문자열 구하는 게 간단하게 풀렸다!  역시 잘 안 풀릴 때는 잠깐 리프레시 하는 게 필요한 듯~!🍃🍀