[Swift] 코딩테스트 연습! Lv3. 징검다리 건너기

/* 징검다리 건너기

 - [본 문제는 정확성과 효율성 테스트 각각 점수가 있는 문제입니다.]
 
 카카오 초등학교의 "니니즈 친구들"이 "라이언" 선생님과 함께 가을 소풍을 가는 중에 징검다리가 있는 개울을 만나서 건너편으로 건너려고 합니다. "라이언" 선생님은 "니니즈 친구들"이 무사히 징검다리를 건널 수 있도록 다음과 같이 규칙을 만들었습니다.

 징검다리는 일렬로 놓여 있고 각 징검다리의 디딤돌에는 모두 숫자가 적혀 있으며 디딤돌의 숫자는 한 번 밟을 때마다 1씩 줄어듭니다.
 디딤돌의 숫자가 0이 되면 더 이상 밟을 수 없으며 이때는 그 다음 디딤돌로 한번에 여러 칸을 건너 뛸 수 있습니다.
 단, 다음으로 밟을 수 있는 디딤돌이 여러 개인 경우 무조건 가장 가까운 디딤돌로만 건너뛸 수 있습니다.
 "니니즈 친구들"은 개울의 왼쪽에 있으며, 개울의 오른쪽 건너편에 도착해야 징검다리를 건넌 것으로 인정합니다.
 "니니즈 친구들"은 한 번에 한 명씩 징검다리를 건너야 하며, 한 친구가 징검다리를 모두 건넌 후에 그 다음 친구가 건너기 시작합니다.

 디딤돌에 적힌 숫자가 순서대로 담긴 배열 stones와 한 번에 건너뛸 수 있는 디딤돌의 최대 칸수 k가 매개변수로 주어질 때, 최대 몇 명까지 징검다리를 건널 수 있는지 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 [제한사항]
 징검다리를 건너야 하는 니니즈 친구들의 수는 무제한 이라고 간주합니다.
 stones 배열의 크기는 1 이상 200,000 이하입니다.
 stones 배열 각 원소들의 값은 1 이상 200,000,000 이하인 자연수입니다.
 k는 1 이상 stones의 길이 이하인 자연수입니다.
*/
func solution9(_ stones:[Int], _ k:Int) -> Int {
    if k == 1 || stones.count == k {
        return stones.sorted(by: <)[0]
    }
    var minValue = stones.min()!
    var maxValue = stones.max()!
    var median:Int = 0
    while true {
        median = (minValue+maxValue)/2
        var count:Int = 0
        var isDone = false
        for stone in stones {
            if stone <= median {
                count += 1
                if count >= k {
                    isDone = true
                    break
                }
            } else {
                count = 0
            }
        }
        if isDone {
            maxValue = median
        } else {
            minValue = median
        }
        if maxValue-minValue <= 1 {
            break
        }
    }
    return maxValue
}

solution9([2, 4, 5, 3, 2, 1, 4, 2, 5, 1], 3) // 3

func solution97(_ stones:[Int], _ k:Int) -> Int {
    if k == 1 || stones.count == k {
        return stones.sorted(by: <)[0]
    }
    var minValue = stones.min()!
    var maxValue = stones.max()!
    var median:Int = 0
    while true {
        median = (minValue+maxValue)/2
        var count:Int = 0
        var isDone = false
        for stone in stones {
            if stone <= median {
                count += 1
                if count >= k {
                    isDone = true
                    break
                }
            } else {
                count = 0
            }
        }
        if isDone {
            maxValue = median
        } else {
            minValue = median
        }
        if maxValue-minValue <= 1 {
            break
        }
    }
    return maxValue
}

class Deque<T: Equatable> {
    var enqueue: [T]
    var dequeue: [T] = []
    var count: Int {
        return enqueue.count + dequeue.count
    }
    var isEmpty: Bool {
        return enqueue.isEmpty && dequeue.isEmpty
    }
    var first: T? {
        if dequeue.isEmpty {
            return enqueue.first
        }
        return dequeue.last
    }
    init(_ queue: [T]) {
        enqueue = queue
    }
    func pushFirst(_ n: T) {
        dequeue.append(n)
    }
    func pushLast(_ n: T) {
        enqueue.append(n)
    }
    func popFirst() -> T? {
        if dequeue.isEmpty {
            dequeue = enqueue.reversed()
            enqueue.removeAll()
        }
        return dequeue.popLast()
        
    }
    func popLast() -> T? {
        var returnValue: T?
        if enqueue.isEmpty {
            dequeue.reverse()
            returnValue = dequeue.popLast()
            dequeue.reverse()
        } else {
            returnValue = enqueue.popLast()
        }
        return returnValue
    }
    func contains(_ n: T) -> Bool {
        return enqueue.contains(n) || dequeue.contains(n)
    }
    func removeAll() {
        enqueue.removeAll()
        dequeue.removeAll()
    }
}

struct MaxHeap<T: Comparable> {
    var heap: [T] = []

    var isEmpty: Bool {
        heap.count <= 1 ? true : false
    }

    init() {}
    init(_ element: T) {
        heap.append(element)
        heap.append(element)
    }
    
    mutating func insert(_ element: T) {
        if heap.isEmpty {
            heap.append(element)
            heap.append(element)
            return
        }
        heap.append(element)
        
        func isMoveUp(_ insertIndex: Int) -> Bool {
            if insertIndex <= 1 { // rootNode
                return false
            }
            let parentIndex = insertIndex / 2
            return heap[insertIndex] > heap[parentIndex] ? true : false
        }
        
        var insertIndex: Int = heap.count - 1
        while isMoveUp(insertIndex) {
            let parentIndex = insertIndex / 2
            heap.swapAt(insertIndex, parentIndex)
            insertIndex = parentIndex
        }
    }
    
    enum moveDownStatus {case left, right, none}
    
    mutating func pop() -> T? {
        if heap.count <= 1 {
            return nil
        }
        let returnData = heap[1]
        heap.swapAt(1, heap.count - 1)
        heap.removeLast()
        
        func moveDown(_ poppedIndex: Int) -> moveDownStatus {
            let leftChildIndex = poppedIndex * 2
            let rightChildIndex = leftChildIndex + 1
            
            // case1. 모든(왼쪽) 자식 노드가 없는 경우, (완전이진트리는 왼쪽부터 채워지므로)
            if leftChildIndex >= heap.count {
                return .none
            }
            
            // case2. 왼쪽 자식 노드만 있는 경우,
            if rightChildIndex >= heap.count {
                return heap[leftChildIndex] > heap[poppedIndex] ? .left : .none
            }
            
            // case3. 왼쪽&오른쪽 자식 노드 모두 있는 경우
            // case3-1. 자식들보다 자신이 모두 큰 경우(자신이 제일 큰 경우)
            if (heap[poppedIndex] > heap[leftChildIndex]) && (heap[poppedIndex] > heap[rightChildIndex]) {
                return .none
            }
            
            // case3-2. 자식들이 자신보다 모두 큰 경우(왼쪽과 오른쪽 자식 중, 더 큰 자식을 선별)
            if (heap[poppedIndex] < heap[leftChildIndex]) && (heap[poppedIndex] < heap[rightChildIndex]) {
                return heap[leftChildIndex] > heap[rightChildIndex] ? .left : .right
            }
            
            // case3-3. 왼쪽과 오른쪽 자식 중, 한 자식만 자신보다 큰 경우, (= 둘 중 하나의 자식만 큰 경우)
            if (heap[leftChildIndex] > heap[poppedIndex]) || (heap[rightChildIndex] > heap[poppedIndex]) {
                return heap[leftChildIndex] > heap[rightChildIndex] ? .left : .right
            }
            return .none
        }
        
        var poppedIndex = 1
        while true {
            switch moveDown(poppedIndex) {
            case .none:
                return returnData
            case .left:
                let leftChildIndex = poppedIndex * 2
                heap.swapAt(leftChildIndex, poppedIndex)
                poppedIndex = leftChildIndex
            case .right:
                let rightChildIndex = poppedIndex * 2 + 1
                heap.swapAt(rightChildIndex, poppedIndex)
                poppedIndex = rightChildIndex
            }
        }
        
    }
    
}

func solution96(_ stones:[Int], _ k:Int) -> Int {
    if k == 1 || stones.count == k {
        return stones.sorted(by: <)[0]
    }
    var myMaxHeap: MaxHeap<Int> = MaxHeap()
    for i in 0...k-1 {
        myMaxHeap.insert(stones[i])
    }
    var result:Int = myMaxHeap.pop()!
    var index = k
    while true {
        if stones[index] >= result {
            index += k-1
        } else {
            myMaxHeap.heap = []
            for i in index-k+1...index {
                myMaxHeap.insert(stones[i])
            }
            let maxValue:Int = myMaxHeap.pop()!
            if maxValue < result {
                result = maxValue
            }
            index += 1
        }
        if index >= stones.count {
            break;
        }
    }
    return result
}

func solution95(_ stones:[Int], _ k:Int) -> Int {
    if k == 1 || stones.count == k {
        return stones.sorted(by: <)[0]
    }
    var deque: Deque<Int> = Deque(Array(stones[0...k-1]))
    var result:Int = deque.enqueue.max() ?? 0
    var passValue:Int = 0
    for i in k...stones.count-1 {
        deque.popFirst()
        deque.pushLast(stones[i])
        if stones[i] >= result {
            passValue = i+k-1
        } else if passValue < i {
            let maxValue:Int = max(deque.enqueue.max() ?? 0, deque.dequeue.max() ?? 0)
            if maxValue < result {
                result = maxValue
            }
        }
    }
    return result
}

func solution94(_ stones:[Int], _ k:Int) -> Int {
    if k == 1 || stones.count == k {
        return stones.sorted(by: <)[0]
    }
    var myMaxHeap: MaxHeap<Int> = MaxHeap()
    for i in 0...k-1 {
        myMaxHeap.insert(stones[i])
    }
    var result:Int = myMaxHeap.pop()!
    for i in k...stones.count-k {
        if stones[i] < result {
            myMaxHeap.heap = []
            for j in 0...k-1 {
                myMaxHeap.insert(stones[i+j])
            }
            let maxValue = myMaxHeap.pop()!
            if maxValue < result {
                result = maxValue
            }
        }
    }
    return result
}

// 효율성 실패
func solution93(_ stones:[Int], _ k:Int) -> Int {
    var list:Set<Int> = Set<Int>()
    list.formUnion(stones)
    for i in list.sorted(by: <) {
        var count:Int = 0
        for stone in stones {
            if stone <= i {
                count += 1
                if count == k {
                    return i
                }
            } else {
                count = 0
            }
        }
    }
    return 0
}

// 효율성 실패
func solution92(_ stones:[Int], _ k:Int) -> Int {
    var result: Int = 200000000
    for i in 0...stones.count-k {
        if stones[i] < result {
            let maxValue = stones[i..<i+k].max()!
            if maxValue < result {
                result = maxValue
            }
        }
    }
    return result
}

// 효율성 실패
func solution91(_ stones:[Int], _ k:Int) -> Int {
    var result:Int = 0
    var list = stones
    while true {
        var count:Int = 0
        for i in 0...stones.count-1 {
            if list[i] > 0 {
                list[i] = list[i]-1
                count = 0
            } else {
                count += 1
                if count == k {
                    return result
                }
            }
        }
        result += 1
    }
    
    return result
}