[jaejeong1] WEEK 01 solutions (#1981)

* Top K Frequent Elements

* Longest Consecutive Sequence

* remove test file

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Co-authored-by: 장재정 <jangjaejeong@baejieun-ui-MacBookPro.local>

Author: jaejeong1

longest-consecutive-sequence/jaejeong1.java

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 class SolutionLongestConsecutiveSequence {
 
   public int longestConsecutive(int[] nums) {
-    // 정렬되지 않은 정수 nums 배열이 주어지면 가장 긴 연속 요소 시퀀스 길이를 반환
-    // O(N) 시간 내 실행되야함
-    // 전부 해시맵에 때려넣고, 키를 꺼내 연속 요소가 있는지 확인한다
-    // 연속 요소가 있으면 answer를 1 증가시키고, 연속 요소는 제거한다
-    // 시간복잡도: O(N), 공간복잡도: O(N)
-
-    Set<Integer> set = new HashSet<>();
-    for (var num : nums) {
-      set.add(num);
-    }
-    var answer = 0;
-    for (var num : nums) {
-      var length = 1;
-
-      if (set.contains(num-1)) {
-        set.remove(num);
-        var minusKey = num;
-        while (set.contains(--minusKey)) {
-          length++;
-          set.remove(minusKey);
-        }
+      // 시퀀스 조회를 O(1)에 수행 가능하고, 중복은 무시할 수 있는 조건이므로 Set이 적합한 자료구조
+      // 시간복잡도: O(N), 공간복잡도: O(N)
+      Set<Integer> num_set = new HashSet<Integer>();
+      for (int num : nums) {
+          num_set.add(num);
       }
 
-      if (set.contains(num+1)) {
-        set.remove(num);
-        var plusKey = num;
-        while (set.contains(++plusKey)) {
-          length++;
-          set.remove(plusKey);
-        }
-      }
+      int longestSequence = 0;
+
+      // 시간복잡도: O(N)
+      for (int num : num_set) {
+          // 시퀀스 중간에 있는 숫자가 아닌 시작하는 숫자를 찾음
+          // 시작하는 숫자는 - 1 값이 Set에 없을 것
+          if (!num_set.contains(num - 1)) {
+              int currentNum = num;
+              int currentLength = 1;
+              // + 1 값이 Set에 있는 지 확인하면서 증가
+              while (num_set.contains(currentNum + 1)) {
+                  currentNum += 1;
+                  currentLength += 1;
+              }
 
-      if (length > answer) {
-        answer = length;
+              // 순회가 끝나면 최대 시퀀스 길이인지 확인하고 적용
+              longestSequence = Math.max(longestSequence, currentLength);
+          }
       }
-    }
 
-    return answer;
+      return longestSequence;
   }
 }

top-k-frequent-elements/jaejeong1.java

@@ -1,24 +1,35 @@
 import java.util.HashMap;
 import java.util.Map;
+import java.util.PriorityQueue;
+import java.util.Queue;
 
 class SolutionTopKFrequentElements {
   public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {
-    // 빈도순으로 k개 반환
-    // 빈도 체크: 해시맵으로 카운트. 시간복잡도 O(N), 공간복잡도 O(N)
-    // 빈도순 정렬: sorting, 시간복잡도 O(N log N), 공간복잡도 O(N)
-    // 합산: 시간복잡도 O(N log N), 공간복잡도 O(N)
+      // 풀이
+      // 시간복잡도: O(N log K), 공간복잡도: O(N)
 
-    // 빈도 체크
-    Map<Integer, Integer> freq = new HashMap<>();
-    for (int num : nums) {
-      freq.put(num, freq.getOrDefault(num, 0) + 1);
-    }
+      // 숫자 별 빈도 누적을 Map 이용
+      // 시간복잡도: O(N), 공간복잡도: O(N)
+      Map<Integer, Integer> count = new HashMap<>();
+      for (int n: nums) {
+          count.put(n, count.getOrDefault(n, 0) + 1);
+      }
 
-    // 빈도순 정렬
-    return freq.keySet().stream()
-      .sorted((a, b) -> freq.get(b) - freq.get(a))
-      .mapToInt(i -> i)
-      .limit(k) // 배열에서 상위 k개만 반환
-      .toArray();
+      Queue<Integer> heap = new PriorityQueue<>((x, y) -> count.get(x) - count.get(y));
+      // 가장 빈번한 k개의 수를 만들기 위해 우선순위 큐를 사용
+      // 시간복잡도: O(N log k), 공간복잡도: O(N)
+      for (int n: count.keySet()) {
+          heap.add(n);
+          if (heap.size() > k) heap.poll(); // 가장 빈번한 K개가 만족됐으니 더이상 추가하지 않고 제외
+      }
+
+      // k ~ 0 순서대로 힙에서 역순으로 뽑음
+      // 시간복잡도: O(k log k), 공간복잡도: O(N)
+      int[] result = new int[k];
+      for(int i = k - 1; i >= 0; --i){
+          result[i] = heap.poll();
+      }
+
+      return result;
   }
 }