문자열 압축

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🔗 🔗 문자열 압축

문제 설명

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데이터 처리 전문가가 되고 싶은 "어피치"는 문자열을 압축하는 방법에 대해 공부를 하고 있습니다. 최근에 대량의 데이터 처리를 위한 간단한 비손실 압축 방법에 대해 공부를 하고 있는데, 문자열에서 같은 값이 연속해서 나타나는 것을 그 문자의 개수와 반복되는 값으로 표현하여 더 짧은 문자열로 줄여서 표현하는 알고리즘을 공부하고 있습니다.

간단한 예로 "aabbaccc"의 경우 "2a2ba3c"(문자가 반복되지 않아 한번만 나타난 경우 1은 생략함)와 같이 표현할 수 있는데, 이러한 방식은 반복되는 문자가 적은 경우 압축률이 낮다는 단점이 있습니다. 예를 들면, "abcabcdede"와 같은 문자열은 전혀 압축되지 않습니다. "어피치"는 이러한 단점을 해결하기 위해 문자열을 1개 이상의 단위로 잘라서 압축하여 더 짧은 문자열로 표현할 수 있는지 방법을 찾아보려고 합니다.

예를 들어, "ababcdcdababcdcd"의 경우 문자를 1개 단위로 자르면 전혀 압축되지 않지만, 2개 단위로 잘라서 압축한다면 "2ab2cd2ab2cd"로 표현할 수 있습니다. 다른 방법으로 8개 단위로 잘라서 압축한다면 "2ababcdcd"로 표현할 수 있으며, 이때가 가장 짧게 압축하여 표현할 수 있는 방법입니다.

다른 예로, "abcabcdede"와 같은 경우, 문자를 2개 단위로 잘라서 압축하면 "abcabc2de"가 되지만, 3개 단위로 자른다면 "2abcdede"가 되어 3개 단위가 가장 짧은 압축 방법이 됩니다. 이때 3개 단위로 자르고 마지막에 남는 문자열은 그대로 붙여주면 됩니다.

압축할 문자열 s가 매개변수로 주어질 때, 위에 설명한 방법으로 1개 이상 단위로 문자열을 잘라 압축하여 표현한 문자열 중 가장 짧은 것의 길이를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

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• s의 길이는 1 이상 1,000 이하입니다.
• s는 알파벳 소문자로만 이루어져 있습니다.

입출력 예

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입출력 예 설명

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입출력 예 #1

문자열을 1개 단위로 잘라 압축했을 때 가장 짧습니다.

입출력 예 #2

문자열을 8개 단위로 잘라 압축했을 때 가장 짧습니다.

입출력 예 #3

문자열을 3개 단위로 잘라 압축했을 때 가장 짧습니다.

입출력 예 #4

문자열을 2개 단위로 자르면 "abcabcabcabc6de" 가 됩니다.

문자열을 3개 단위로 자르면 "4abcdededededede" 가 됩니다.

문자열을 4개 단위로 자르면 "abcabcabcabc3dede" 가 됩니다.

문자열을 6개 단위로 자를 경우 "2abcabc2dedede"가 되며, 이때의 길이가 14로 가장 짧습니다.

입출력 예 #5

문자열은 제일 앞부터 정해진 길이만큼 잘라야 합니다.

따라서 주어진 문자열을 x / ababcdcd / ababcdcd 로 자르는 것은 불가능 합니다.

이 경우 어떻게 문자열을 잘라도 압축되지 않으므로 가장 짧은 길이는 17이 됩니다.

풀이

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문자열의 비손실 압축 알고리즘을 구현해야한다.

1. 문자열을 앞에서부터 n만큼 잘라서 기준이 되는 압축 대상 문자열을 생성한다.
2. 문자열의 내용을 비교하여 압축 대상과 동일할 경우, 압축한다.
   1. 만약 하나만 압축될 경우, 압축의 의미가 없으므로 숫자를 생략하고 abc와 같이 표현한다.
   2. 두 개 이상 압축될 경우, 2abc와 같이 표현한다.
3. 압축 대상의 문자열 압축이 끝나면, 나머지 문자열을 기준으로 압축을 반복한다.

압축 대상 문자열은 반드시 문자열의 앞에서부터 잘라 만든다는 것과 n은 s.length() / 2를 넘지 않는다는 것이 포인트다.

입력 예시 5의 xababcdcdababcdcd를 보면 이러한 특징을 잘 확인할 수 있는데, 전체 문자열에 하나만 존재하는 x가 맨 앞에 존재한다.

때문에 어떻게 자르든 압축이 불가능하다.

만약 x가 앞에 있지 않았다면, n = 2일 경우 높은 압축률을 보였을 것이다.

또한, 문자열 길이의 반을 넘어가는 문자열로 압축을 시도할 경우, 압축하는데 의미가 없다.

이 장에선 compress라는 압축 메서드를 선언한다. compress는 문자열 s와 압축할 문자열 크기 num을 입력받는다.

compress는 문자열 s를 num씩 잘라서 압축을 시도할 것이다.

1. 압축 대상 문자열을 정의한다.
2. num 길이씩 압축을 시도한다.
   1. 압축 대상 문자열과 동일할 경우, 압축 횟수를 추가한다.
   2. 압축 대상 문자열과 동일하지 않을 경우, 지금까지 압축한 내용을 기록하고, 압축 횟수를 초기화한다.
   3. 압축 대상 문자열이 s보다 길어질 경우, 남은 문자열을 기록한다.
3. 기록한 내용을 반환한다.

코드

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/**
 * 문자열 압축 클래스
 *
 * @author RWB
 * @since 2021.12.13 Mon 23:30:16
 */
class Solution
{
	/**
	 * 해답 반환 메서드
	 *
	 * @param s: [String] 문자열
	 *
	 * @return [int] 해답
	 */
	public int solution(String s)
	{
		int answer = s.length();

		// 문자열의 반절 이상은 압축하는 의미가 없다.
		for (int i = 1; i <= s.length() / 2; i++)
		{
			String a = compress(s, i);

			answer = Math.min(answer, a.length());
		}

		return answer;
	}

	/**
	 * 압축 결과 반환 메서드
	 * 
	 * @param s: [String] 문자열
	 * @param num: [int] 압축 갯수
	 *
	 * @return [String] 압축된 문자열
	 */
	private String compress(String s, int num)
	{
		int count = 1;

		String pattern = s.substring(0, num);

		StringBuilder builder = new StringBuilder();

		for (int i = num; i < s.length(); i += num)
		{
			// 비교 인덱스가 s의 길이보다 길어질 경우
			if (i + num > s.length())
			{
				// 애초에 압축이 불가능하므로 넘어감

				builder.append(s.substring(i));
			}

			// 아닐 경우
			else
			{
				String target = s.substring(i, i + num);

				// 문자열과 패턴이 동일할 경우
				if (target.equals(pattern))
				{
					count++;
				}
				
				// 동일하지 않을 경우
				else
				{
					// 2회 이상 압축이 가능할 경우
					if (count > 1)
					{
						builder.append(count);

						count = 1;
					}
					
					builder.append(pattern);

					// 패턴 갱신
					pattern = target;
				}
			}
		}

		// 2회 이상 압축이 가능할 경우
		if (count > 1)
		{
			builder.append(count);
		}

		builder.append(pattern);

		return builder.toString();
	}
}