[프로그래머스 - 이분탐색] 03. 예산 ## (+ 유효한 lt, rt 정하기)

3. 예산

 

문제 설명

국가의 역할 중 하나는 여러 지방의 예산요청을 심사하여 국가의 예산을 분배하는 것입니다. 국가예산의 총액은 미리 정해져 있어서 모든 예산요청을 배정해 주기는 어려울 수도 있습니다. 그래서 정해진 총액 이하에서 가능한 한 최대의 총 예산을 다음과 같은 방법으로 배정합니다.

1. 모든 요청이 배정될 수 있는 경우에는 요청한 금액을 그대로 배정합니다.
2. 모든 요청이 배정될 수 없는 경우에는 특정한 정수 상한액을 계산하여 그 이상인 예산요청에는 모두 상한액을 배정합니다. 
   상한액 이하의 예산요청에 대해서는 요청한 금액을 그대로 배정합니다. 

예를 들어, 전체 국가예산이 485이고 4개 지방의 예산요청이 각각 120, 110, 140, 150일 때, 상한액을 127로 잡으면 위의 요청들에 대해서 각각 120, 110, 127, 127을 배정하고 그 합이 484로 가능한 최대가 됩니다.
각 지방에서 요청하는 예산이 담긴 배열 budgets과 총 예산 M이 매개변수로 주어질 때, 위의 조건을 모두 만족하는 상한액을 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한 사항

• 지방의 수는 3 이상 100,000 이하인 자연수입니다.
• 각 지방에서 요청하는 예산은 1 이상 100,000 이하인 자연수입니다.
• 총 예산은 지방의 수 이상 1,000,000,000 이하인 자연수입니다.

입출력 예

budgets	M	return
[120, 110, 140, 150]	485	127

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#이분 탐색

-> 최솟값, 최댓값이 주어져있으므로, 정렬되어있는 것을 이용해 최솟값, 최댓값이 같아질 때까지 반복

 

문제 해결 순서

: 예산안 넘지 않는 선에서 최대 금액을 설정한다.

-> 상한가가 정해지면,

상한가보다 큰 금액 -> 상한가로 치환

상한가보다 작은 금액 -> 그대로

 

=> 그렇게 해서 총 합이 예산안 이하가 되도록 한다.

 

 

문제 구현 순서 [최댓값을 찾아서, 중간값과 비교해 최솟값과 최댓값이 같아질때 종료]

1. for문을 이용해 최댓값 찾기
2. 중간값 = (min+max)/2
3. 중간값을 최댓값이라고 생각하고,
   예산이 중간값보다 크면, 합계에 상한값을 더하고
   예산이 중간값보다 크지않으면, 총합에 그대로 더한다
4. 이분탐색을 이용해 mid값을 찾는다.
   -> 최댓값==최솟값이 될때 까지
   
   1. 총합이 국가 예산보다 작으면
      최솟값을 중간값에 +1으로 만들고, 중간값을 결과값에 넣는다.
   2. 총합이 국가 예산보다 크면
      최댓값을 중간값-1로 하고, 다시 돌아간다.

---

package algo1;

import java.util.Arrays;

public class OneWeek03 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] budgets= {120,110,140,150};
		int M =485;
		
		System.out.println(solution(budgets, M));
	}
	static int solution(int[] budgets, int M) {
		
		//최솟값, 최댓값
		int min=0;
		int max=0;
		for(int b:budgets) {
			if(b>max)
				max=b;
		}
		
		int answer=0;
		//최댓값과 최솟값이 같아질 때 까지 반복
		while(min<=max) {
			int mid=(min+max)/2;
			
			//중간값을 예산의 상한액으로 설정해서 구한다.
			int sum=0;
			for(int b: budgets) {
				if(b>mid) {
					//상한값보다 클경우 상한값을 더한다.
					sum+=mid;
				}
				else sum+=b;
			}
			if(sum<=M) {
				//총합이 국가총예산보다 작으면, 최솟값을 이분탐색을 통해 증가시킨다.
				min=mid+1;
				
				//총합이 국가총예산보다 작지만, 그중 가장 클 때
				answer=mid;
			}
			else {
				//총합이 국가총예산보다 크면, 최댓값을 이분탐색을 통해 감소시킨다.
				max=mid-1;
			}
				
		}
		
		return answer;			
	}
}

 

 

+) 세련된 풀이 -> 스트림 이용

package algo1;

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.IntStream;

public class OneWeek03_Stream {
	//효율성 테스트
	//리팩토링을 거쳐 간결화
	//#1 스트림 이용
	public static void main(String[] args) {
		int[] budgets= {120,110,140,150};
		int M =485;
		
		System.out.println(solution(budgets, M));
	}
	static int solution(int[] budgets, int M) {
		
		//최솟값, 최댓값을 스트림으로
		int min=IntStream.of(budgets).min().orElse(0);
		int max=IntStream.of(budgets).max().orElse(0);
		//int배열을 스트림에 넣고, 그중 max값을 찾는데, 없으면 0 -> Optional(Int)
		for(int b:budgets) {
			if(b>max)
				max=b;
		}
		
		int answer=0;
		//최댓값과 최솟값이 같아질 때 까지 반복
		while(min<=max) {
			//스트림 메서드 안에서 사용하는 변수는 가변변수이면 안된다. -> final
			final int mid=(min+max)/2;
			//중간값을 예산의 상한액으로 설정해서 구한다.
			

			
			//총합을 스트림으로
			int sum=IntStream.of(budgets)
			.map(b-> Math.min(b, mid))
			//mid값보다 클경우 mid값으로 -> 즉 더 작은 값을 선택
			.sum();
			
			for(int b: budgets) {
				if(b>mid) {
					//상한값보다 클경우 상한값을 더한다.
					sum+=mid;
				}
				else sum+=b;
			}
			if(sum<=M) {
				//총합이 국가총예산보다 작으면, 최솟값을 이분탐색을 통해 증가시킨다.
				min=mid+1;
				
				//총합이 국가총예산보다 작지만, 그중 가장 클 때
				answer=mid;
			}
			else {
				//총합이 국가총예산보다 크면, 최댓값을 이분탐색을 통해 감소시킨다.
				max=mid-1;
			}
				
		}
		
		return answer;			
	}
}