[Java] - 실패율 (42889) (Map.Entry/ entrySet())

📚 문제 - 42889

슈퍼 게임 개발자 오렐리는 큰 고민에 빠졌다. 그녀가 만든 프랜즈 오천성이 대성공을 거뒀지만, 요즘 신규 사용자의 수가 급감한 것이다. 원인은 신규 사용자와 기존 사용자 사이에 스테이지 차이가 너무 큰 것이 문제였다.
이 문제를 어떻게 할까 고민 한 그녀는 동적으로 게임 시간을 늘려서 난이도를 조절하기로 했다. 역시 슈퍼 개발자라 대부분의 로직은 쉽게 구현했지만, 실패율을 구하는 부분에서 위기에 빠지고 말았다. 오렐리를 위해 실패율을 구하는 코드를 완성하라. 실패율은 다음과 같이 정의한다.

• 스테이지에 도달했으나 아직 클리어하지 못한 플레이어의 수 / 스테이지에 도달한 플레이어 수

전체 스테이지의 개수 N, 게임을 이용하는 사용자가 현재 멈춰있는 스테이지의 번호가 담긴 배열 stages가 매개변수로 주어질 때, 실패율이 높은 스테이지부터 내림차순으로 스테이지의 번호가 담겨있는 배열을 return 하도록 solution 함수를 완성하라.

제한사항

• 스테이지의 개수 N은 1 이상 500 이하의 자연수이다.
• stages의 길이는 1 이상 200,000 이하이다.
• stages에는 1 이상 N + 1 이하의 자연수가 담겨있다.
• 각 자연수는 사용자가 현재 도전 중인 스테이지의 번호를 나타낸다.
• 단, N + 1 은 마지막 스테이지(N 번째 스테이지) 까지 클리어 한 사용자를 나타낸다.
• 만약 실패율이 같은 스테이지가 있다면 작은 번호의 스테이지가 먼저 오도록 하면 된다.
• 스테이지에 도달한 유저가 없는 경우 해당 스테이지의 실패율은 0 으로 정의한다.

입출력 예

N	stages	result
5	[2, 1, 2, 6, 2, 4, 3, 3]	[3,4,2,1,5]
4	[4,4,4,4,4]	[4,1,2,3]

• 입출력 예 #1
  1번 스테이지에는 총 8명의 사용자가 도전했으며, 이 중 1명의 사용자가 아직 클리어하지 못했다. 따라서 1번 스테이지의 실패율은 다음과 같다.
  - 1 번 스테이지 실패율 : 1/8
  2번 스테이지에는 총 7명의 사용자가 도전했으며, 이 중 3명의 사용자가 아직 클리어하지 못했다. 따라서 2번 스테이지의 실패율은 다음과 같다.
  - 2 번 스테이지 실패율 : 3/7
  마찬가지로 나머지 스테이지의 실패율은 다음과 같다.
  - 3 번 스테이지 실패율 : 2/4
  - 4번 스테이지 실패율 : 1/2
  - 5번 스테이지 실패율 : 0/1
  각 스테이지의 번호를 실패율의 내림차순으로 정렬하면 다음과 같다.
  [3,4,2,1,5]
• 입출력 예 #2
  모든 사용자가 마지막 스테이지에 있으므로 4번 스테이지의 실패율은 1이며 나머지 스테이지의 실패율은 0이다.
  [4,1,2,3]

 

⌨️ 작성한 코드

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

class Solution {
    public int[] solution(int N, int[] stages) {
        int[] answer = new int[N];
        Map<Integer, Double> failureRatesMap = new HashMap<>();
        int[] playersOnStage = new int[N + 2]; // 0번째 스테이지, (N+1)번째 스테이지 고려

        // 스테이지에 도달한 플레이어 수 계산
        for (int stage : stages) {
            playersOnStage[stage]++;
        }

        // 각 스테이지의 실패율 계산
        int totalPlayers = stages.length; // 각 해당 스테이지에 도달한 플레이어의 총 수
        for (int i = 1; i <= N; i++) {
            if (totalPlayers == 0) {
                failureRatesMap.put(i, 0.0);
            } else {
                failureRatesMap.put(i, (double) playersOnStage[i] / totalPlayers);
                totalPlayers -= playersOnStage[i];
            }
        }

        // 실패율을 기준으로 내림차순 정렬
        List<Map.Entry<Integer, Double>> list = new ArrayList<>(failureRatesMap.entrySet());
        list.sort((e1, e2) -> Double.compare(e2.getValue(), e1.getValue()));

        // 정렬된 스테이지 번호를 배열에 저장
        int idx = 0;
        for (Map.Entry<Integer, Double> entry : list) {
            answer[idx++] = entry.getKey();
        }
        return answer;
    }
}

• 접근 방식:
  해시맵을 사용해서 스테이지와 그 스테이지의 실패율을 저장한 뒤, 실패율을 기준으로 내림차순으로 정렬해 키값을 담은 배열을 리턴하도록 만들었다. 처음에 주어진 스테이지 배열을 순회하면서 각 스테이지에 도전 중인 사용자의 수를 저장했다. 그후 실패율을 계산하고 새 리스트를 만들어서 내림차순으로 정렬했다. 정렬된 리스트의 키를 정답 배열에 담아서 return했다.
  
  
• 문제&해결:
  해시맵에 실패율을 담는 것까지는 순조로웠는데, 해시맵을 값을 기준으로 정렬하는 방법을 몰랐다.
  (전에 해시맵을 사용해서 문제를 풀 때는 entrySet()을 알지 못했기 때문이다...)
  그래서 찾아보니 해시맵의 값을 기준으로 정렬하는 경우에는 보통 해시맵의 엔트리를 리스트로 변환한 다음, 해당 리스트를 정렬하는 것 같았다. 그래서 위와 같이 작성할 수 있었다.

 

✅ 배운 점

맵(Map)의 엔트리를 리스트로 변환

// 해시맵
HashMap<Integer, String> hashMap = new HashMap<>();
hashMap.put(1, "One");
hashMap.put(2, "Two");
hashMap.put(3, "Three");

// 해시맵의 엔트리셋을 리스트로 변환
List<Map.Entry<Integer, String>> entryList = new ArrayList<>(hashMap.entrySet());

 

.entrySet()을 사용하여 맵의 엔트리셋을 가져온 다음, ArrayList의 생성자를 사용하여 엔트리셋을 리스트로 변환한다.
이렇게 하면 entrySet() 메소드가 반환한 Set<Map.Entry<K, V>>을 List<Map.Entry<K, V>>로 변환할 수 있다.
Map 인터페이스를 구현한 클래스(TreeMap, LinkedHashMap 등)이면 이 방법으로 엔트리를 리스트로 변환할 수 있다. 

 

• Map.Entry: 맵(Map)에 저장되는 키-값 쌍을 나타내는 인터페이스이다.
  이 인터페이스는 맵의 entrySet()를 통해 얻을 수 있는데, 각각의 엔트리 객체는 맵에 있는 하나의 키와 해당하는 값을 캡슐화한다. entrySet()를 통해 맵의 모든 엔트리에 접근할 수 있다. 엔트리셋에는 각 엔트리를 나타내는 Map.Entry 객체들이 포함되어 있다. (엔트리 객체: Map.Entry<k, v>, 맵의 키-값 쌍을 나타냄)
• entrySet():
  Map 인터페이스에 정의된 메소드로, 해당 맵의 모든 키-값 쌍을 포함하는 Set<Map.Entry<K, V>>을 반환한다. 이러한 엔트리셋은 맵에 있는 각 요소를 나타내는 엔트리 객체들의 집합이다. 각각의 엔트리 객체는 키와 값으로 이루어져 있다.
  

+ 추가) 맵(Map) 메소드

• size(): 맵에 저장된 키-값 쌍의 수를 반환
• isEmpty(): 맵이 비어있는지 여부를 반환 (비어있으면 true를, 그렇지 않으면 false를 반환)
• clear(): 맵에서 모든 키-값 쌍을 제거
• keySet(): 맵의 모든 키를 포함하는 Set을 반환
• values(): 맵의 모든 값들을 포함하는 Collection을 반환