[프로그래머스] 1845. 폰켓몬 JAVA 해체 분석

1. 문제 설명

문제 링크

당신은 폰켓몬을 잡기 위한 오랜 여행 끝에, 홍 박사님의 연구실에 도착했습니다. 홍 박사님은 당신에게 자신의 연구실에 있는 총 N 마리의 폰켓몬 중에서 N/2마리를 가져가도 좋다고 했습니다.
홍 박사님 연구실의 폰켓몬은 종류에 따라 번호를 붙여 구분합니다. 따라서 같은 종류의 폰켓몬은 같은 번호를 가지고 있습니다. 예를 들어 연구실에 총 4마리의 폰켓몬이 있고, 각 폰켓몬의 종류 번호가 [3번, 1번, 2번, 3번]이라면 이는 3번 폰켓몬 두 마리, 1번 폰켓몬 한 마리, 2번 폰켓몬 한 마리가 있음을 나타냅니다. 이때, 4마리의 폰켓몬 중 2마리를 고르는 방법은 다음과 같이 6가지가 있습니다.

1. 첫 번째(3번), 두 번째(1번) 폰켓몬을 선택
2. 첫 번째(3번), 세 번째(2번) 폰켓몬을 선택
3. 첫 번째(3번), 네 번째(3번) 폰켓몬을 선택
4. 두 번째(1번), 세 번째(2번) 폰켓몬을 선택
5. 두 번째(1번), 네 번째(3번) 폰켓몬을 선택
6. 세 번째(2번), 네 번째(3번) 폰켓몬을 선택

이때, 첫 번째(3번) 폰켓몬과 네 번째(3번) 폰켓몬을 선택하는 방법은 한 종류(3번 폰켓몬 두 마리)의 폰켓몬만 가질 수 있지만, 다른 방법들은 모두 두 종류의 폰켓몬을 가질 수 있습니다. 따라서 위 예시에서 가질 수 있는 폰켓몬 종류 수의 최댓값은 2가 됩니다.
당신은 최대한 다양한 종류의 폰켓몬을 가지길 원하기 때문에, 최대한 많은 종류의 폰켓몬을 포함해서 N/2마리를 선택하려 합니다. N마리 폰켓몬의 종류 번호가 담긴 배열 nums가 매개변수로 주어질 때, N/2마리의 폰켓몬을 선택하는 방법 중, 가장 많은 종류의 폰켓몬을 선택하는 방법을 찾아, 그때의 폰켓몬 종류 번호의 개수를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

• nums는 폰켓몬의 종류 번호가 담긴 1차원 배열입니다.
• nums의 길이(N)는 1 이상 10,000 이하의 자연수이며, 항상 짝수로 주어집니다.
• 폰켓몬의 종류 번호는 1 이상 200,000 이하의 자연수로 나타냅니다.
• 가장 많은 종류의 폰켓몬을 선택하는 방법이 여러 가지인 경우에도, 선택할 수 있는 폰켓몬 종류 개수의 최댓값 하나만 return 하면 됩니다.

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입출력 예

nums	result
[3,1,2,3]	2
[3,3,3,2,2,4]	3
[3,3,3,2,2,2]	2

입출력 예 설명

입출력 예 #1
문제의 예시와 같습니다.

입출력 예 #2
6마리의 폰켓몬이 있으므로, 3마리의 폰켓몬을 골라야 합니다.
가장 많은 종류의 폰켓몬을 고르기 위해서는 3번 폰켓몬 한 마리, 2번 폰켓몬 한 마리, 4번 폰켓몬 한 마리를 고르면 되며, 따라서 3을 return 합니다.

입출력 예 #3
6마리의 폰켓몬이 있으므로, 3마리의 폰켓몬을 골라야 합니다.
가장 많은 종류의 폰켓몬을 고르기 위해서는 3번 폰켓몬 한 마리와 2번 폰켓몬 두 마리를 고르거나, 혹은 3번 폰켓몬 두 마리와 2번 폰켓몬 한 마리를 고르면 됩니다. 따라서 최대 고를 수 있는 폰켓몬 종류의 수는 2입니다.

출처: 프로그래머스 코딩 테스트 연습, https://school.programmers.co.kr/learn/challenges

2. 접근 방식

map을 명부로 사용했다.
사용자는 총 N/2 개의 폰켓몬을 가져갈 수 있는데, 명부에 적힌 폰켓몬 수가 N/2랑 같거나, 그 보다 훨씬 다양하면, 최대치인 N/2를 반환하도록 하였고, 가져갈 수 있는 수보다 종의 다양성이 적으면, 명부에 적힌 폰켓몬의 수를 반환하였다.

3. 코드 분석

class Solution {
    public int solution(int[] nums) {
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();

        for(int i = 0; i < nums.length; i ++){
            map.putIfAbsent(nums[i], 1);
        }

        if(map.size() < nums.length/2) {
            return map.size();
        }else{
            return nums.length/2;
        }       
    }
}

4. 성장 하기

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Collectors;

class Solution {
    public int solution(int[] nums) {
            // 1)
        return Arrays.stream(nums)
            // 2)
                .boxed()
            // 3) 
                .collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toSet(),
                        phonekemons -> Integer.min(phonekemons.size(), nums.length / 2)));
    }
}

1) Arrays.stream(nums)

int[]나 double[] 같은 원시 타입 배열은 Stream 자체에서 다룰 수 없다. 이러한 원시타입 배열에 대해서 stream에서 사용하는 체이닝 함수를 사용하려면 원시 타입 전용 Stream 클래스를 이용해야 한다.
int[]의 경우 IntStream 이 바로 int 타입 전용 Stream 클래스이다.
여기서 Arrays.stream(nums)란 nums라는 int[] 배열을 intStream으로 변경해주는 것이다.

2).boxed()

위에서 설명한대로, IntStream의 경우, int라는 원시타입 전용 Stream 객체이기 때문에, Wrapper 클래스를 사용하는 Collection에서는 사용하지 못한다. 따라서 Collection 기반의 함수를 쓰려면, boxed()을 사용해 원시타입을 자신에 맞는 Wrapper Class 타입으로 바꿔줘야한다.

포장하다 라는 뜻의 box의 의미처럼, 원시타입의 Stream을 자신의 타입에 맞는 Wrapper Class Type의 Stream으로 바꿔준다.
여기서는 IntStream → Stream로 바꿨다.

3) .collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toSet(), 두 번째 함수)

• stream.collect() 는 Stream 객체를 특정 자료 구조로 변경해주는 최종연산자이다.
  예를 들어
  Stream.collect(Collectors.toList()): Stream 객체 → ArrayList
  Stream.collect(Collectors.toSet()): Stream 객체 → Set
  으로 바꿔준다.
  이 예시는 Collectors라는 인터페이스를 사용하지 않고, 이러한 작업을 하려면 다음 3가지 인수를 넣어야 한다.1번 supplier: Stream 객체의 요소들이 들어갈 새로운 컨테이너를 만드는 함수이다.위의 예시는 collect(ArrayList::new, ArrayList::add, ArrayList::addAll) 이다.
  빈 ArrayList를 만들고 거기에 Stream 객체 요소들을 list.add()로 넣고, 병렬처리로 인해 생겨난 여러 ArrayList들은 list.addAll()로 하나로 통합한다.
• 2번 accumulator: Stream 객체의 요소들을 결과 컨테이너에 어떻게 추가할지를 정의하는 함수이다.
  예를 들어 Set::add 이면 중복 없이 들어가는 것이고, List::add 면 List 화 해서 다 들어가는 것이다.
  3번, 병렬 스트림으로 처리하게 되면, 2번의 함수로 Stream 객체 요소들에 대한 처리를 동시에 처리하게 되고 2개 이상의 부분 결과가 나타나게 된다. 이때 이러한 부분 결과를 어떻게 하나로 합칠지에 대한 방법을 정의하는 함수이다.
• <R> R collect(Supplier<R> supplier, BiConsumer<R, ? super T> accumulator, BiConsumer<R, R> combiner);
• Collectors.collectingAndThen((첫 번째 수집 함수), (두 번째 첫번째 함수 결과에 대한 처리 함수))
  .collect()의 결과가 무조건 특정 자료구조일 필요는없다. 만약 Collectors.collectingAndThen()을 사용하면 처리 결과를 특정 자료형의 값으로 바꿀 수 있다.
  여기서는 첫번째 함수로 Collectors.toSet()을 넣어서, Set 자료형으로 바꾼다. (중복제거)
  중복제거 이후에는 N/2라는 Max 값과 포켓몬 종의 개수를 세서, 더 작은 쪽을 출력 하도록 했다.

5. 성장 결과

import java.io.*;
import java.util.*;

class Solution {
    public int solution(int[] nums) {

        int A = (int) Arrays.stream(nums).distinct().count();
        int B = nums.length/2;

        return A >= B? B : A;
    }
}

위의 풀이를 보면서, 굳이 원시형 Stream을 Steam객체로 바꾸어서 Collection 관련 함수를 써야할까? 라는 생각이 들었다. 이후 원시스트림의 distinct()라는 중복 제거 함수를 발견하고 해당 함수를 써서 문제를 풀었다.