[프로그래머스/Python] 두 큐 합 같게 만들기

문제 정보

제목 : 두 큐 합 같게 만들기

난이도 : Lv.2

사용 언어 : Python

문제 링크

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/118667

프로그래머스

 

문제 설명

길이가 같은 두 개의 큐가 주어집니다. 하나의 큐를 골라 원소를 추출(pop)하고, 추출된 원소를 다른 큐에 집어넣는(insert) 작업을 통해 각 큐의 원소 합이 같도록 만들려고 합니다. 이때 필요한 작업의 최소 횟수를 구하고자 합니다. 한 번의 pop과 한 번의 insert를 합쳐서 작업을 1회 수행한 것으로 간주합니다.

큐는 먼저 집어넣은 원소가 먼저 나오는 구조입니다. 이 문제에서는 큐를 배열로 표현하며, 원소가 배열 앞쪽에 있을수록 먼저 집어넣은 원소임을 의미합니다. 즉, pop을 하면 배열의 첫 번째 원소가 추출되며, insert를 하면 배열의 끝에 원소가 추가됩니다. 예를 들어 큐 [1, 2, 3, 4]가 주어졌을 때, pop을 하면 맨 앞에 있는 원소 1이 추출되어 [2, 3, 4]가 되며, 이어서 5를 insert하면 [2, 3, 4, 5]가 됩니다.

다음은 두 큐를 나타내는 예시입니다.

queue1 = [3, 2, 7, 2]
queue2 = [4, 6, 5, 1]

 

두 큐에 담긴 모든 원소의 합은 30입니다. 따라서, 각 큐의 합을 15로 만들어야 합니다. 예를 들어, 다음과 같이 2가지 방법이 있습니다.

1. queue2의 4, 6, 5를 순서대로 추출하여 queue1에 추가한 뒤, queue1의 3, 2, 7, 2를 순서대로 추출하여 queue2에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [4, 6, 5], queue2는 [1, 3, 2, 7, 2]가 되며, 각 큐의 원소 합은 15로 같습니다. 이 방법은 작업을 7번 수행합니다.
2. queue1에서 3을 추출하여 queue2에 추가합니다. 그리고 queue2에서 4를 추출하여 queue1에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [2, 7, 2, 4], queue2는 [6, 5, 1, 3]가 되며, 각 큐의 원소 합은 15로 같습니다. 이 방법은 작업을 2번만 수행하며, 이보다 적은 횟수로 목표를 달성할 수 없습니다.

따라서 각 큐의 원소 합을 같게 만들기 위해 필요한 작업의 최소 횟수는 2입니다.

길이가 같은 두 개의 큐를 나타내는 정수 배열 queue1, queue2가 매개변수로 주어집니다. 각 큐의 원소 합을 같게 만들기 위해 필요한 작업의 최소 횟수를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요. 단, 어떤 방법으로도 각 큐의 원소 합을 같게 만들 수 없는 경우, -1을 return 해주세요.

 

제한 사항

• 1 ≤ queue1의 길이 = queue2의 길이 ≤ 300,000
• 1 ≤ queue1의 원소, queue2의 원소 ≤ 109
• 주의: 언어에 따라 합 계산 과정 중 산술 오버플로우 발생 가능성이 있으므로 long type 고려가 필요합니다.
•  

입출력 예

queue1	queue2	result
[3, 2, 7, 2]	[4, 6, 5, 1]	2
[1, 2, 1, 2]	[1, 10, 1, 2]	7
[1, 1]	[1, 5]	-1

 

입출력 예 설명

입출력 예 #1

문제 예시와 같습니다.

입출력 예 #2

두 큐에 담긴 모든 원소의 합은 20입니다. 따라서, 각 큐의 합을 10으로 만들어야 합니다. queue2에서 1, 10을 순서대로 추출하여 queue1에 추가하고, queue1에서 1, 2, 1, 2와 1(queue2으로부터 받은 원소)을 순서대로 추출하여 queue2에 추가합니다. 그 결과 queue1은 [10], queue2는 [1, 2, 1, 2, 1, 2, 1]가 되며, 각 큐의 원소 합은 10으로 같습니다. 이때 작업 횟수는 7회이며, 이보다 적은 횟수로 목표를 달성하는 방법은 없습니다. 따라서 7를 return 합니다.

입출력 예 #3

어떤 방법을 쓰더라도 각 큐의 원소 합을 같게 만들 수 없습니다. 따라서 -1을 return 합니다.

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나의 풀이

deque를 이용했습니다. queue1, queue2를 deque로 변환하고, sum()함수를 이용하여 각각 큐의 합을 변수에 저장해뒀습니다. 이것은 sum()함수의 사용을 최소화 하여 시간 복잡도를 줄이기 위함입니다. if문을 이용하여 두 큐 합이 홀수이면 같게 만들 수 없으므로 -1을 리턴합니다. for문을 이용하여 큐의 길이*3만큼 반복합니다. 아래의 테스트 케이스와 같이 큐의 길이보다 더 많이 이동하는 경우가 있기 때문에 넉넉히 잡아주었습니다.

입력값 > [1, 1, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 9, 1]
기댓값 > 12

반복하는 동안 if문을 이용하여 두 큐의 합이 같으면 지금까지 카운트한 answer을 리턴하고, 같지 않으면 두 큐 합을 비교하여 큰쪽에서 값 하나를 popleft()하여 다른 큐에 append()할 수 있도록 했습니다. 값이 이동했기 때문에 큐의 합이 저장된 변수도 그만큼 값 변화를 줬습니다. 이 반복이 끝나도 찾지 못했으면 같게 만들 수 없는 것이므로 -1를 리턴합니다.

 

코드

from collections import deque

def solution(queue1, queue2):
    queue1 = deque(queue1)
    queue2 = deque(queue2)
    q1_sum = sum(queue1)
    q2_sum = sum(queue2)
    
    if ( (q1_sum + q2_sum) % 2 != 0 ) :
        return -1
    
    ql = len(queue1) * 3
    for answer in range( ql ) :
        if ( q1_sum == q2_sum ) :
            return answer
        
        if ( q1_sum > q2_sum ) :
            n = queue1.popleft()
            queue2.append(n)
            q1_sum -= n
            q2_sum += n
            
        else :
            n = queue2.popleft()
            queue1.append(n)
            q1_sum += n
            q2_sum -= n
            
        
    return -1