[이것이 코딩 테스트다 with Python] 실패율(Java)

Goal

“이것이 코딩 테스트다 with Python” 교재의 문제를 분석하고 코드와 함께 이해해보기 위한 글입니다.

실패율

슈퍼 게임 개발자 오렐리는 큰 고민에 빠졌다. 그녀가 만든 프랜즈 오천성이 대성공을 거뒀지만, 요즘 신규 사용자의 수가 급감한 것이다. 원인은 신규 사용자와 기존 사용자 사이에 스테이지 차이가 너무 큰 것이 문제였다.

이 문제를 어떻게 할까 고민 한 그녀는 동적으로 게임 시간을 늘려서 난이도를 조절하기로 했다. 역시 슈퍼 개발자라 대부분의 로직은 쉽게 구현했지만, 실패율을 구하는 부분에서 위기에 빠지고 말았다. 오렐리를 위해 실패율을 구하는 코드를 완성하라.

• 실패율은 다음과 같이 정의한다.
  • 스테이지에 도달했으나 아직 클리어하지 못한 플레이어의 수 / 스테이지에 도달한 플레이어 수

전체 스테이지의 개수 N, 게임을 이용하는 사용자가 현재 멈춰있는 스테이지의 번호가 담긴 배열 stages가 매개변수로 주어질 때, 실패율이 높은 스테이지부터 내림차순으로 스테이지의 번호가 담겨있는 배열을 return 하도록 solution 함수를 완성하라.

제한사항

• 스테이지의 개수 N은 1 이상 500 이하의 자연수이다.
• stages의 길이는 1 이상 200,000 이하이다.
• stages에는 1 이상 N + 1 이하의 자연수가 담겨있다.
  • 각 자연수는 사용자가 현재 도전 중인 스테이지의 번호를 나타낸다.
  • 단, N + 1 은 마지막 스테이지(N 번째 스테이지) 까지 클리어 한 사용자를 나타낸다.
• 만약 실패율이 같은 스테이지가 있다면 작은 번호의 스테이지가 먼저 오도록 하면 된다.
• 스테이지에 도달한 유저가 없는 경우 해당 스테이지의 실패율은 0 으로 정의한다.

입출력 예

N	stages	result
5	[2, 1, 2, 6, 2, 4, 3, 3]	[3,4,2,1,5]
4	[4,4,4,4,4]	[4,1,2,3]

입출력 예 설명

입출력 예 #1
1번 스테이지에는 총 8명의 사용자가 도전했으며, 이 중 1명의 사용자가 아직 클리어하지 못했다. 따라서 1번 스테이지의 실패율은 다음과 같다.

• 1 번 스테이지 실패율 : 1/8

2번 스테이지에는 총 7명의 사용자가 도전했으며, 이 중 3명의 사용자가 아직 클리어하지 못했다. 따라서 2번 스테이지의 실패율은 다음과 같다.

• 2 번 스테이지 실패율 : 3/7

마찬가지로 나머지 스테이지의 실패율은 다음과 같다.

• 3 번 스테이지 실패율 : 2/4
• 4번 스테이지 실패율 : 1/2
• 5번 스테이지 실패율 : 0/1

각 스테이지의 번호를 실패율의 내림차순으로 정렬하면 다음과 같다.

• [3,4,2,1,5]

입출력 예 #2

모든 사용자가 마지막 스테이지에 있으므로 4번 스테이지의 실패율은 1이며 나머지 스테이지의 실패율은 0이다.

• [4,1,2,3]

문제 분석

문제 설명이 복잡하지만 정리를 해봅시다.

현재 도전 중인 스테이지를 주는데 단, N + 1은 ‘마지막 스테이지까지’ 클리어 한 사용자를 나타낸다고 한다..

그러니까 주어지는 스테이지 값을 공통적으로 처리할 수 있는 논리는 주어진 스테이지 값의 이전 스테이지까지 클리어를 했다, 로 정리할 수 있겠네요. 이 논리는 배열의 크기를 N + 1로 주고 그 배열의 Index 1부터 N까지의 원소에 +1 연산을 해서 성공한 플레이어 수를 세는데에 사용할 수 있습니다. 이해하기 쉽지 않지만, 이렇게 문제를 이해하면 주어지는 값을 실패율을 계산하기 위해 어떻게 사용할지 그려나갈 수 있습니다.

이중 반복문으로 첫번째 반복문에서 stages의 원소를 하나씩 꺼내오고 그 원소값의 -1까지는 클리어한 플레이어의 수를 세는 배열의 Index에 +1 연산을 하고 그 원소값은 도달했지만 클리어하지 못한 플레이어 수를 세는 배열의 Index에 +1 연산을 해줍니다. 이렇게 연산된 두 배열은 문제에서 실패율을 계산하는데 필요하다고 기재한 두 값을 각 스테이지 번호의 Index에 갖습니다.

코드 구현

private static int[] failureRate(int N, int[] stages) throws IOException {
    //스테이지에 도달했지만 클리어하지 못한 플레이어 수
    int[] reaching = new int[N + 1];
    //스테이지에 도달한 플레이어 수
    int[] clear = new int[N + 1];

    for (int i = 0; i < stages.length; i++) {
        for (int j = 0; j < stages[i]; j++) {
            clear[j]++; //입력값 저장
        }
        reaching[stages[i] - 1]++; //입력값 저장
    }

    //스테이지 번호와 실패율을 저장할 Map
    Map<Integer, Double> map = new HashMap<>();

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        //해당 스테이지에 도달한 사람도 클리어한 사람도 없으면
        if (reaching[i] == 0 || clear[i] == 0) {
            map.put(i + 1, 0.0); //0퍼센트
        } else {
            map.put(i + 1, (double) reaching[i] / clear[i]);
        }
    }

    List<Integer> list = new ArrayList<>(map.keySet());
    //실패율을 기준으로 내림차순 정렬
    list.sort(((o1, o2) -> Double.compare(map.get(o2), map.get(o1))));

    //배열로 변환
    return list.stream().mapToInt(i -> i).toArray();
}

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