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[unpo88] WEEK 04 solutions

Author: unpo88

coin-change/unpo88.py

@@ -0,0 +1,82 @@
+class Solution:
+    def coinChange(self, coins: list[int], amount: int) -> int:
+        dp = [float('inf')] * (amount + 1)
+        dp[0] = 0
+
+        for coin in coins:
+            for x in range(coin, amount + 1):
+                dp[x] = min(dp[x], dp[x - coin] + 1)
+
+        return dp[amount] if dp[amount] != float('inf') else -1
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] 완전 탐색으로 접근하면?
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 모든 동전 조합을 시도해보면 어떨까?
+2. coins = [1, 2, 5], amount = 11
+   - 5 + 5 + 1 = 11 (3개)
+   - 5 + 2 + 2 + 2 = 11 (4개)
+   - 1 + 1 + ... (11개)
+   ... 너무 많은 경우의 수!
+
+3. 문제: 시간복잡도가 너무 높음 (지수 시간)
+4. 더 효율적인 방법이 필요함 → DP로 접근하자!
+
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+[2차 시도] DP 초기화와 점화식
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+5. dp[i] = i원을 만드는데 필요한 최소 동전 개수
+6. 초기화:
+   - dp[0] = 0 (0원 만들기 = 동전 0개)
+   - dp[1~amount] = 아직 계산 안 됨
+
+        dp = [float('inf')] * (amount + 1)
+        dp[0] = 0
+
+7. 점화식:
+    - 각 동전 coin에 대해
+    - dp[x] = min(dp[x], dp[x - coin] + 1)
+    - 의미: "x원 = (x-coin)원 + coin 1개"
+
+8. Eample) coins = [1, 2, 5], amount = 11
+
+    초기: dp = [0, inf, inf, inf, ..., inf]
+
+    동전 1 처리:
+    dp[1] = min(inf, dp[0]+1) = 1
+    dp[2] = min(inf, dp[1]+1) = 2
+    dp[3] = min(inf, dp[2]+1) = 3
+    ...
+
+    동전 2 처리:
+    dp[2] = min(2, dp[0]+1) = 1  # 2원 동전 1개!
+    dp[3] = min(3, dp[1]+1) = 2  # 2+1
+    dp[4] = min(4, dp[2]+1) = 2  # 2+2
+    ...
+
+    동전 5 처리:
+    dp[5] = min(5, dp[0]+1) = 1  # 5원 동전 1개!
+    dp[6] = min(6, dp[1]+1) = 2  # 5+1
+    dp[10] = min(10, dp[5]+1) = 2  # 5+5
+    dp[11] = min(11, dp[6]+1) = 3  # 5+5+1
+
+
+[최종 구현] Bottom-Up DP
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+12. 모든 동전에 대해 반복
+13. 각 동전으로 만들 수 있는 모든 금액 업데이트
+14. 불가능하면 -1 반환 (dp[amount]가 여전히 무한대)
+
+        for coin in coins:
+            for x in range(coin, amount + 1):
+                dp[x] = min(dp[x], dp[x - coin] + 1)
+
+        return dp[amount] if dp[amount] != float('inf') else -1
+
+15. 시간복잡도: O(amount × coins) - 효율적!
+16. 공간복잡도: O(amount) - dp 배열
+"""

find-minimum-in-rotated-sorted-array/unpo88.py

@@ -0,0 +1,38 @@
+class Solution:
+    def findMin(self, nums: List[int]) -> int:
+        left, right = 0, len(nums) - 1
+        
+        while left < right:
+            mid = (left + right) // 2
+            
+            if nums[mid] > nums[right]:
+                left = mid + 1
+            else:
+                right = mid
+        
+        return nums[left]
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] 이진 탐색 적용 - 기본 구조
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. log(n) 시간 복잡도를 만족시키는 이진 탐색 구조로 최소값을 찾으면 될 것 같음
+
+        left, right = 0, len(nums) - 1
+
+        while left < right:
+            mid = (left + right) // 2
+
+            if nums[mid] > nums[right]:
+                left = mid + 1
+            else:
+                right = mid
+
+        return nums[left]
+
+2. 시간복잡도: O(log n) - 이진 탐색
+3. 공간복잡도: O(1) - 추가 공간 사용 안 함
+"""

maximum-depth-of-binary-tree/unpo88.py

@@ -0,0 +1,52 @@
+# Definition for a binary tree node.
+# class TreeNode:
+#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
+#         self.val = val
+#         self.left = left
+#         self.right = right
+class Solution:
+    def maxDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
+        if not root:
+            return 0
+
+        left_depth = self.maxDepth(root.left)
+        right_depth = self.maxDepth(root.right)
+
+        return max(left_depth, right_depth) + 1
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] 재귀로 깊이 카운트 - None은 0
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 빈 노드(None)는 깊이가 0이
+2. leaf 노드에서 양쪽 자식이 None이면 둘 다 0을 반환
+3. 그러면 leaf 노드는 max(0, 0) + 1 = 1이 됨 (자기 자신만 카운트)
+
+        def maxDepth(self, root):
+            if not root:
+                return 0  # 빈 노드는 0
+
+            left = self.maxDepth(root.left)
+            right = self.maxDepth(root.right)
+
+            return max(left, right) + 1  # 더 깊은 쪽 + 나 자신(1)
+
+4. 동작 예시:
+   트리:     1
+           / \
+          2   3
+         /
+        4
+
+   maxDepth(4) → max(0, 0) + 1 = 1
+   maxDepth(2) → max(1, 0) + 1 = 2
+   maxDepth(3) → max(0, 0) + 1 = 1
+   maxDepth(1) → max(2, 1) + 1 = 3 ✓
+
+
+5. 시간복잡도: O(n) - 모든 노드를 1번씩 방문
+6. 공간복잡도: O(h) - 재귀 스택, h는 트리 높이
+"""

merge-two-sorted-lists/unpo88.py

@@ -0,0 +1,55 @@
+# Definition for singly-linked list.
+# class ListNode:
+#     def __init__(self, val=0, next=None):
+#         self.val = val
+#         self.next = next
+class Solution:
+    def mergeTwoLists(self, list1: Optional[ListNode], list2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
+        dummy = ListNode()
+        head = dummy
+
+        while list1 and list2:
+            if list1.val < list2.val:
+                head.next = list1
+                list1 = list1.next
+            else:
+                head.next = list2
+                list2 = list2.next
+            head = head.next
+
+        if list1:
+            head.next = list1
+        elif list2:
+            head.next = list2
+
+        return dummy.next
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] Dummy Node 활용
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 작은 값을 가진 노드를 골라서 head에 연결하는 방식으로 문제를 풀어보자.
+2. 한 쪽 리스트가 비게 되면 남은 노드를 그냥 연결해주면 될 것 같음.
+
+        dummy = ListNode()
+        head = dummy
+
+        while list1 and list2:
+            if list1.val < list2.val:
+                head.next = list1
+                list1 = list1.next
+            else:
+                head.next = list2
+                list2 = list2.next
+            head = head.next
+
+        if list1:
+            head.next = list1
+        elif list2:
+            head.next = list2
+
+        return dummy.next
+"""

word-search/unpo88.py

@@ -0,0 +1,111 @@
+class Solution:
+    def exist(self, board: list[list[str]], word: str) -> bool:
+        if not board or not board[0]:
+            return False
+
+        m, n = len(board), len(board[0])
+
+        dx = [-1, 1, 0, 0]
+        dy = [0, 0, -1, 1]
+
+        def dfs(x, y, index):
+            if index == len(word):
+                return True
+
+            if x < 0 or x >= m or y < 0 or y >= n or board[x][y] != word[index]:
+                return False
+
+            temp = board[x][y]
+            board[x][y] = '#'
+
+            for i in range(4):
+                nx = x + dx[i]
+                ny = y + dy[i]
+                if dfs(nx, ny, index + 1):
+                    return True
+
+            board[x][y] = temp
+            return False
+
+        for i in range(m):
+            for j in range(n):
+                if board[i][j] == word[0] and dfs(i, j, 0):
+                    return True
+
+        return False
+
+"""
+================================================================================
+풀이 과정
+================================================================================
+
+[1차 시도] DFS + 방향 배열로 접근
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+1. 격자에서 상하좌우로 이동하며 단어를 찾아야 함
+2. 같은 셀은 한 번만 사용 가능 → 방문 체크 필요
+3. DFS(깊이 우선 탐색) + 백트래킹으로 풀면 될 것 같음
+4. 상하좌우 이동을 위한 dx, dy 배열 만들자
+
+        dx = [-1, 1, 0, 0]
+        dy = [0, 0, -1, 1]
+
+
+[2차 시도] DFS 함수 구조 설계
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+5. dfs(x, y, index) 형태로 현재 위치와 단어의 인덱스를 추적
+6. base case:
+   - index == len(word): 단어 끝까지 찾음 → True
+   - 범위 벗어남 or 문자 불일치 → False
+
+        def dfs(x, y, index):
+            if index == len(word):
+                return True
+
+            if x < 0 or x >= m or y < 0 or y >= n or board[x][y] != word[index]:
+                return False
+
+7. 방문한 셀은 어떻게 표시하지?
+
+
+[3차 시도] 방문 표시와 백트래킹
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+8. 현재 셀을 '#' 같은 특수 문자로 임시 변경 (방문 표시)
+9. 4방향으로 재귀 탐색
+10. 탐색 실패 시 원래 값으로 복원 (백트래킹)
+
+        temp = board[x][y]
+        board[x][y] = '#'
+
+        for i in range(4):
+            nx = x + dx[i]
+            ny = y + dy[i]
+            if dfs(nx, ny, index + 1):
+                return True
+
+        board[x][y] = temp
+        return False
+
+
+[4차 시도] 조기 종료 최적화 추가
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+11. 빈 보드는 바로 False 반환
+12. 첫 글자가 일치하는 셀에서만 DFS 시작 (불필요한 탐색 방지)
+
+        if not board or not board[0]:
+            return False
+
+        for i in range(m):
+            for j in range(n):
+                if board[i][j] == word[0] and dfs(i, j, 0):
+                    return True
+
+
+[최종 구현] 최적화된 DFS 탐색
+────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
+13. 조기 종료로 불필요한 탐색 제거
+14. 백트래킹으로 방문 상태 관리
+15. 하나라도 성공하면 즉시 True 반환
+
+16. 시간복잡도: O(m * n * 4^L) - 최악의 경우, 조기 종료로 실제로는 더 빠름
+17. 공간복잡도: O(L) - 재귀 깊이
+"""