[Java] 키로거 - 백준 5397번

문제

창영이는 강산이의 비밀번호를 훔치기 위해서 강산이가 사용하는 컴퓨터에 키로거를 설치했다. 며칠을 기다린 끝에 창영이는 강산이가 비밀번호 창에 입력하는 글자를 얻어냈다.

키로거는 사용자가 키보드를 누른 명령을 모두 기록한다. 따라서, 강산이가 비밀번호를 입력할 때, 화살표나 백스페이스를 입력해도 정확한 비밀번호를 알아낼 수 있다.

강산이가 비밀번호 창에서 입력한 키가 주어졌을 때, 강산이의 비밀번호를 알아내는 프로그램을 작성하시오. 강산이는 키보드로 입력한 키는 알파벳 대문자, 소문자, 숫자, 백스페이스, 화살표이다.

입력

첫째 줄에 테스트 케이스의 개수가 주어진다. 각 테스트 케이스는 한줄로 이루어져 있고, 강산이가 입력한 순서대로 길이가 L인 문자열이 주어진다. (1 ≤ L ≤ 1,000,000) 강산이가 백스페이스를 입력했다면, '-'가 주어진다. 이때 커서의 바로 앞에 글자가 존재한다면, 그 글자를 지운다.

화살표의 입력은 '<'와 '>'로 주어진다. 이때는 커서의 위치를 움직일 수 있다면, 왼쪽 또는 오른쪽으로 1만큼 움직인다. 나머지 문자는 비밀번호의 일부이다.

물론, 나중에 백스페이스를 통해서 지울 수는 있다. 만약 커서의 위치가 줄의 마지막이 아니라면, 커서 및 커서 오른쪽에 있는 모든 문자는 오른쪽으로 한 칸 이동한다.

출력

각 테스트 케이스에 대해서, 강산이의 비밀번호를 출력한다. 비밀번호의 길이는 항상 0보다 크다.

---

Round 1

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;

public class Main {


    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        int t = Integer.parseInt(br.readLine());

        for(int i = 0; i < t; i++){

            Deque<String> pw = new LinkedList<>();
            Stack<String> stack = new Stack<>();

            String str = br.readLine();
            String[] st = str.split("");

            for(int k = 0; k < st.length; k++){

                if(st[k].equals("<")){ // 만약 < 일때
                    if(pw.isEmpty()){ // pw가 비었으면
                        continue;
                    } else { // pw가 비지 않았으면
                        stack.push(pw.removeLast()); // pw의 끝을 스택에 저장
                    }
                } else if (st[k].equals(">")) { // 만약 > 일때
                    if(stack.isEmpty()){ // 스택이 비었으면 (커서가 맨 끝이면)
                        continue;
                    } else { // 스택이 비지 않았으면 (커서가 맨 끝이 아니면)
                        pw.offer(stack.pop()); // 스택의 맨 위를 pw의 맨 끝에 저장
                    }
                } else if (st[k].equals("-")) { // 만약 - (백스페이스) 일때
                    if(pw.isEmpty()){ // pw가 비었으면
                        continue;
                    } else {
                        pw.removeLast();
                    }
                } else {
                    pw.offer(st[k]);
                }
            }
            Iterator iter = pw.iterator();
            while (iter.hasNext()){
                System.out.print(iter.next());
            }
        }
    }
}

--------------
result : 시간 초과

• < 가 나오면 스택에 이미 들어가 있는 문자를 넣고,
• 가 오면 스택에 있는 문자를 덱에 도로 넣어줌
• 예제 출력에 성공하였으나 시간 초과

---

왜 시간초과가 났을까

• Deque는 두 개의 LinkedList로 이루어져 있다
• LinkedList의 양 쪽 끝에서의 삽입/삭제의 시간 복잡도는 O(1)이다
• 그러나, 한 가운데에서의 삽입 삭제의 시간 복잡도는 O(n)이다
• 거기다가 스택에 도로 넣는 작업까지 있었으니 +a 였을듯

💡 인덱스별 랜덤 액세스의 시간 복잡성은 O(1)이지만 중간에 삽입 또는 삭제의 시간 복잡성은 O(n)입니다. - 위키피디아

---

어떻게 해결해야 하는가

• 삽입/삭제의 과정을 반복자(Iterator)를 통해야 한다
• 반복자를 통한 시간 복잡도는 아래와 같다
  • 한 가운데의 삽입/삭제 : O(1)
  • 랜덤한 위치 조회 : O(n)
• Java에서 제공하는 listIterator 클래스를 사용하면 쉽게 이용 가능하다
• 일반 반복자와 listIterator의 차이는 뒤로 갈 수 있느냐 없느냐의 차이

---

Round 2

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Problem5397_Keyloggers_New {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        int t = Integer.parseInt(br.readLine()); // testcase
        for(int i = 0; i < t; i++){
           String str = br.readLine();
           String[] pstr = str.split(""); // parse
           LinkedList<String> pw = new LinkedList<>(); // password
           ListIterator<String> listIterator = pw.listIterator();
           StringBuilder sb = new StringBuilder();

           for(String st : pstr){
               if(st.equals("<") && listIterator.hasPrevious()){
                   listIterator.previous();
               } else if (st.equals(">") && listIterator.hasNext()) {
                   listIterator.next();
               } else if (st.equals("-") && listIterator.hasPrevious()) {
                   listIterator.previous();
                   listIterator.remove();
               } else if (!st.equals("<") && !st.equals(">") && !st.equals("-")){
                   listIterator.add(st);
               }
           }
            for(String st : pw){
                sb.append(st);
            }
            System.out.print(sb);
            System.out.println();
        }
    }
}

• LinkedList를 선언, 그 리스트에 대한 반복자를 동시에 선언
• 입력받은 String을 .split을 통해 파싱
  • 파싱한 String을 enhanced for loop 로 반복
  • 화살표와 백스페이스에 해당하는 문자인 < , > , - 가 오면 반복자를 이동시킨다
    • < 가 오면 반복자를 뒤로 움직인다
    • > 가 오면 반복자를 앞으로 움직인다
    • - 가 오면 반복자를 뒤로 움직이고 remove()를 실행한다
      • listIterator의 remove() 는 이전에 반복자를 움직였어야 실행할 수 있으며,remove() 를 실행해주자.
      • 이전에 반복자를 움직이지 않았다면 예외가 발생하므로 반복자를 뒤로 움직이고
      • 실제 키보드로 가정하면 사실상 < + delete 와 같음
    • 단, 위 모든 행동은 반복자의 다음 인덱스가 존재하는지 체크한 뒤에 실행해야 한다.
    • (그렇지 않으면 예외 발생)
  • 그 외의 문자가 오면 .add(st) 로 문자 추가
• 반복자를 통한 연산을 완료하였다면, for문을 통해 출력하자