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[unpo88] WEEK 06 solutions

Author: unpo88

container-with-most-water/unpo88.py

@@ -0,0 +1,72 @@
+class Solution:
+    def maxArea(self, height: List[int]) -> int:
+        left = 0
+        right = len(height) - 1
+        max_area = 0
+
+        while left < right:
+            min_height = min(height[left], height[right])
+            width = right - left
+            area = min_height * width
+
+            max_area = max(max_area, area)
+
+            if height[left] < height[right]:
+                left += 1
+            else:
+                right -= 1
+        
+        return max_area
+
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] Brute Force로 접근하면?
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 모든 (i, j) 쌍에 대해 넓이 계산
+2. height = [1, 8, 6, 2, 5, 4, 8, 3, 7]
+   - (0, 1): min(1, 8) × 1 = 1
+   - (0, 2): min(1, 6) × 2 = 2
+   - (0, 8): min(1, 7) × 8 = 8
+   - (1, 8): min(8, 7) × 7 = 49  ← 최대
+   ... 모든 쌍을 확인해야 함
+
+3. 시간복잡도: O(n²) - 시간 초과!
+4. 더 효율적인 방법이 필요함 → Two Pointer로 접근
+
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+[2차 시도] Two Pointer (양끝에서 좁히기)
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+5. 핵심 아이디어:
+   - 넓이 = min(height[left], height[right]) × (right - left)
+   - 폭(width)은 양끝에서 시작할 때 최대
+   - 포인터를 안쪽으로 이동하면 폭은 무조건 줄어듦
+   - 따라서 높이가 커져야 넓이가 커질 가능성이 있음
+
+6. 왜 작은 쪽을 이동하는가?
+   - 작은 쪽이 높이의 병목 (min이 작은 쪽에 의해 결정됨)
+   - 큰 쪽을 이동하면? → 높이는 그대로거나 작아짐, 폭은 줄어듦 → 손해만
+   - 작은 쪽을 이동하면? → 높이가 커질 가능성 있음 → 이득 가능성
+
+7. 동작 예시: height = [1, 8, 6, 2, 5, 4, 8, 3, 7]
+
+   Step 1: L=0, R=8
+           min(1, 7) × 8 = 8
+           height[L]=1 < height[R]=7 → L 이동
+
+   Step 2: L=1, R=8
+           min(8, 7) × 7 = 49  ← 최대!
+           height[L]=8 > height[R]=7 → R 이동
+
+   Step 3: L=1, R=7
+           min(8, 3) × 6 = 18
+           height[L]=8 > height[R]=3 → R 이동
+
+   ... L과 R이 만날 때까지 반복
+
+8. 시간복잡도: O(n) - 한 번만 순회
+9. 공간복잡도: O(1) - 추가 공간 없음
+"""

design-add-and-search-words-data-structure/unpo88.py

@@ -0,0 +1,99 @@
+class TrieNode:
+    def __init__(self):
+        self.children = {}
+        self.is_end_word = False
+
+
+class WordDictionary:
+
+    def __init__(self):
+        self.root = TrieNode()
+
+    def addWord(self, word: str) -> None:
+        node = self.root
+        for char in word:
+            if char not in node.children:
+                node.children[char] = TrieNode()
+            node = node.children[char]
+        node.is_end_word = True
+
+    def search(self, word: str) -> bool:
+        return self._dfs(self.root, word, 0)
+
+    def _dfs(self, node: TrieNode, word: str, index: int) -> bool:
+        # 단어 끝에 도달하면 is_end_word 확인
+        if index == len(word):
+            return node.is_end_word
+
+        char = word[index]
+
+        if char == '.':
+            # '.'는 모든 자식 노드 탐색
+            for child in node.children.values():
+                if self._dfs(child, word, index + 1):
+                    return True
+            return False
+        else:
+            # 일반 문자는 해당 자식으로 이동
+            if char not in node.children:
+                return False
+            return self._dfs(node.children[char], word, index + 1)
+
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] 길이별 그룹화 + 브루트포스 매칭
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 아이디어: 같은 길이 단어끼리 묶고, 하나씩 패턴 비교
+   words = { 3: ["bad", "dad", "mad"] }
+   search(".ad") → 모든 길이 3 단어와 비교
+
+2. 문제점: Time Limit Exceeded!
+   - 같은 길이 단어가 많으면 O(N × L) 반복
+   - LeetCode 테스트케이스에서 시간 초과
+
+3. 더 효율적인 방법 필요 → Trie로 접근
+
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+[2차 시도] Trie (트라이) 자료구조
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+4. Trie 구조 (bad, dad, mad 저장 후):
+
+   root
+   ├── 'b' → 'a' → 'd' (is_end_word=True)
+   ├── 'd' → 'a' → 'd' (is_end_word=True)
+   └── 'm' → 'a' → 'd' (is_end_word=True)
+
+5. 동작 예시:
+
+   search("bad"):
+   root → 'b' → 'a' → 'd' → is_end_word=True → True
+
+   search(".ad"):
+   root → '.' (모든 자식 탐색)
+        → 'b' → 'a' → 'd' → True (첫 번째에서 찾음!)
+
+   search("b.."):
+   root → 'b' → '.' (모든 자식)
+              → 'a' → '.' (모든 자식)
+                    → 'd' → True
+
+6. 왜 Trie가 더 빠른가?
+   - 정확한 문자: O(1)로 해당 자식만 탐색
+   - '.': 해당 위치에서만 분기, 이후는 다시 좁혀짐
+   - 브루트포스: 모든 단어를 처음부터 끝까지 비교
+
+7. 시간복잡도:
+   - addWord: O(L) - L은 단어 길이
+   - search: O(L) ~ O(26^m) - m은 '.' 개수 (보통 적음)
+
+8. 공간복잡도: O(N × L) - 모든 단어의 문자 저장
+
+9. 구현 포인트:
+    - TrieNode 클래스 분리 → 가독성 향상
+    - _dfs 재귀로 '.' 처리 → 모든 자식 탐색
+    - is_end_word로 단어 끝 표시 → 접두사와 구분
+"""

longest-increasing-subsequence/unpo88.py

@@ -0,0 +1,64 @@
+class Solution:
+    def lengthOfLIS(self, nums: List[int]) -> int:
+        n = len(nums)
+        # dp[i] = i번째 원소로 끝나는 LIS의 길이
+        dp = [1] * n  # 최소 자기 자신 1개
+
+        for i in range(1, n):
+            for j in range(i):
+                # nums[j] < nums[i]이면, j로 끝나는 LIS에 i를 붙일 수 있음
+                if nums[j] < nums[i]:
+                    dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)
+
+        return max(dp)
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] 투포인터?
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 처음엔 투포인터로 풀 수 있을 것 같았음
+
+2. 근데 생각해보니 Subsequence는 연속된 원소가 아니어도 됨
+   - Subarray(부분 배열): 연속 필수 → 투포인터 가능
+   - Subsequence(부분 수열): 연속 안 해도 됨 → 투포인터 불가
+
+3. 예시: [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18]
+   - LIS = [2, 3, 7, 101] (인덱스 2, 4, 5, 6)
+   - 연속되지 않은 위치에서 선택해야 함 → DP로 접근
+
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+[2차 시도] DP
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+4. 정의: dp[i] = nums[i]로 끝나는 LIS의 길이
+
+5. 점화식:
+   dp[i] = max(dp[j] + 1) for all j < i where nums[j] < nums[i]
+
+   해석: i 이전의 모든 j를 보면서
+         nums[j] < nums[i]이면 (증가 조건 만족)
+         dp[j]에 나를 붙일 수 있으므로 dp[j] + 1
+
+6. 동작 예시: nums = [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18]
+
+   초기: dp = [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
+
+   i=0 (10): 이전 원소 없음 → dp[0] = 1
+   i=1 (9):  10 > 9 (X) → dp[1] = 1
+   i=2 (2):  10 > 2 (X), 9 > 2 (X) → dp[2] = 1
+   i=3 (5):  2 < 5 (O) → dp[3] = dp[2] + 1 = 2
+   i=4 (3):  2 < 3 (O) → dp[4] = dp[2] + 1 = 2
+   i=5 (7):  2 < 7 (O) → dp[5] = 2
+             5 < 7 (O) → dp[5] = max(2, dp[3]+1) = 3
+             3 < 7 (O) → dp[5] = max(3, dp[4]+1) = 3
+   i=6 (101): 7 < 101 (O) → dp[6] = dp[5] + 1 = 4
+   i=7 (18):  7 < 18 (O) → dp[7] = dp[5] + 1 = 4
+
+   최종: dp = [1, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 4]
+   답: max(dp) = 4
+
+7. 시간복잡도: O(n²) - 이중 for문
+8. 공간복잡도: O(n) - dp 배열
+"""

spiral-matrix/unpo88.py

@@ -0,0 +1,61 @@
+class Solution:
+    def spiralOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
+        result = []
+
+        while matrix:
+            # 1. 맨 위 행을 통째로 추가
+            result += matrix.pop(0)
+
+            # 2. 나머지를 90도 반시계 회전
+            matrix = list(zip(*matrix))[::-1]
+
+        return result
+
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[접근] 행 추출 + 회전
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 아이디어:
+   - 맨 위 행을 떼어내고
+   - 남은 행렬을 반시계로 90도 회전
+   - 반복하면 자연스럽게 spiral 순서가 됨
+
+2. 동작 예시: matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
+
+   Step 1: pop [1,2,3] → result = [1,2,3]
+           [[4,5,6],      회전      [[6,9],
+            [7,8,9]]    ────────→    [5,8],
+                                     [4,7]]
+
+   Step 2: pop [6,9] → result = [1,2,3,6,9]
+           [[5,8],        회전      [[8,7],
+            [4,7]]      ────────→    [5,4]]
+
+   Step 3: pop [8,7] → result = [1,2,3,6,9,8,7]
+           [[5,4]]        회전      [[4],
+                        ────────→    [5]]
+
+   Step 4: pop [4] → result = [1,2,3,6,9,8,7,4]
+           [[5]]          회전      [[5]]
+                        ────────→
+
+   Step 5: pop [5] → result = [1,2,3,6,9,8,7,4,5]
+           []  →  종료
+
+   결과: [1,2,3,6,9,8,7,4,5]
+
+3. 회전 원리: list(zip(*matrix))[::-1]
+   - zip(*matrix): 열 단위로 묶기 (전치)
+   - [::-1]: 뒤집기 (반시계 회전)
+
+   [[4,5,6],     zip(*)      [(4,7),      [::-1]     [(6,9),
+    [7,8,9]]  ────────→      (5,8),     ────────→    (5,8),
+                             (6,9)]                   (4,7)]
+
+4. 시간복잡도: O(m × n) - 모든 원소 한 번씩 처리
+5. 공간복잡도: O(m × n) - 회전할 때마다 새 배열 생성
+"""

valid-parentheses/unpo88.py

@@ -0,0 +1,75 @@
+class Solution:
+    def isValid(self, s: str) -> bool:
+        stack = []
+        pairs = {')': '(', '}': '{', ']': '['}
+
+        for c in s:
+            if c in pairs:
+                if not stack or stack.pop() != pairs[c]:
+                    return False
+            else:
+                stack.append(c)
+
+        return not stack
+
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] Stack으로 직접 비교
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 괄호 판독기
+2. Stack으로 괄호 넣고, 매칭되는것이 나왔을 때, 바로 pop하면서 비교
+3. 하나라도 틀린게 있으면 False
+4. 아니면 True
+
+        stack = []
+        for c in s:
+            if c == ')':
+                if len(stack) == 0 or stack.pop() != '(':
+                    return False
+            elif c == '}':
+                if len(stack) == 0 or stack.pop() != '{':
+                    return False
+            elif c == ']':
+                if len(stack) == 0 or stack.pop() != '[':
+                    return False
+            else:
+                stack.append(c)
+
+        return True if len(stack) == 0 else False
+
+5. 문제점: 각 닫는 괄호마다 동일한 패턴이 반복됨
+6. 개선 포인트: 딕셔너리로 매핑하면 중복 제거 가능
+
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+[2차 시도] 딕셔너리 매핑으로 개선
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+7. pairs = {')': '(', '}': '{', ']': '['}
+   - 닫는 괄호 → 여는 괄호 매핑
+
+8. 개선된 로직:
+   - c가 닫는 괄호면 (c in pairs) → stack에서 pop해서 매칭 확인
+   - c가 여는 괄호면 → stack에 push
+
+        stack = []
+        pairs = {')': '(', '}': '{', ']': '['}
+
+        for c in s:
+            if c in pairs:
+                if not stack or stack.pop() != pairs[c]:
+                    return False
+            else:
+                stack.append(c)
+
+        return not stack
+
+9. 추가 개선:
+   - len(stack) == 0 → not stack 
+   - True if ... else False → not stack
+
+10. 시간복잡도: O(n) - 문자열 한 번 순회
+11. 공간복잡도: O(n) - 최악의 경우 모든 문자가 여는 괄호
+"""