프로그래머스 [1차] 캐시

문제 설명

지도개발팀에서 근무하는 제이지는 지도에서 도시 이름을 검색하면 해당 도시와 관련된 맛집 게시물들을 데이터베이스에서 읽어 보여주는 서비스를 개발하고 있다.
이 프로그램의 테스팅 업무를 담당하고 있는 어피치는 서비스를 오픈하기 전 각 로직에 대한 성능 측정을 수행하였는데, 제이지가 작성한 부분 중 데이터베이스에서 게시물을 가져오는 부분의 실행시간이 너무 오래 걸린다는 것을 알게 되었다.
어피치는 제이지에게 해당 로직을 개선하라고 닦달하기 시작하였고, 제이지는 DB 캐시를 적용하여 성능 개선을 시도하고 있지만 캐시 크기를 얼마로 해야 효율적인지 몰라 난감한 상황이다.

어피치에게 시달리는 제이지를 도와, DB 캐시를 적용할 때 캐시 크기에 따른 실행시간 측정 프로그램을 작성하시오.

제한 사항

입력 형식

• 캐시 크기(cacheSize)와 도시이름 배열(cities)을 입력받는다.
• cacheSize는 정수이며, 범위는 0 ≦ cacheSize ≦ 30 이다.
• cities는 도시 이름으로 이뤄진 문자열 배열로, 최대 도시 수는 100,000개이다.
• 각 도시 이름은 공백, 숫자, 특수문자 등이 없는 영문자로 구성되며, 대소문자 구분을 하지 않는다. 도시 이름은 최대 20자로 이루어져 있다.

출력 형식

• 입력된 도시이름 배열을 순서대로 처리할 때, "총 실행시간"을 출력한다.

조건

• 캐시 교체 알고리즘은 LRU(Least Recently Used)를 사용한다.
• cache hit일 경우 실행시간은 1이다.
• cache miss일 경우 실행시간은 5이다.

입출력 예

캐시크기(cacheSize)	도시이름(cities)	실행시간
3	["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA"]	50
3	["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "Jeju", "Pangyo", "Seoul", "Jeju", "Pangyo", "Seoul"]	21
2	["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "SanFrancisco", "Seoul", "Rome", "Paris", "Jeju", "NewYork", "Rome"]	60
5	["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "SanFrancisco", "Seoul", "Rome", "Paris", "Jeju", "NewYork", "Rome"]	52
2	["Jeju", "Pangyo", "NewYork", "newyork"]	16
0	["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA"]	25

입출력 예 설명

없음. 대신 해설이 있음.

풀이

• 먼저 캐시 교체 알고리즘으로 사용하는 LRU(Least Recently Used)가 뭔지 확인한다.
  • 가장 오랜 시간 사용되지 않은 페이지를 교체하는 운영체제의 페이지 교체 정책 중 하나
  • Q 스타일 자료구조인가?
  • 캐시 사용할 때는 앞에서 부터 검색.
  • 없으면 앞쪽으로 데이터 밀어넣고... 캐시 사이즈를 넘어가는 건 버리는 방식.
• LRU 캐시를 그대로 구현해서 데이터를 넣고 빼면서 카운팅을 하는 식으로 구현하면 되는 건가?
  • 진짜 구현 문제인가? 설마...? 정말?
• 그래 무지성 구현 가즈아!

from collections import deque

def solution(cacheSize, cities):
    answer = 0
    cache = deque(["" for _ in range(cacheSize)])
    for city in cities:
        city = city.lower()
        if cache.count(city): #cache hit
            index = cache.index(city)
            answer += 1
        else: # cache miss
            cache.appendleft(city)
            cache.pop()
            answer += 5
    return answer

• 헐 진짠가?

테스트 1
입력값 〉	3, ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA"]
기댓값 〉	50
실행 결과 〉	테스트를 통과하였습니다.
테스트 2
입력값 〉	3, ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "Jeju", "Pangyo", "Seoul", "Jeju", "Pangyo", "Seoul"]
기댓값 〉	21
실행 결과 〉	테스트를 통과하였습니다.
테스트 3
입력값 〉	2, ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "SanFrancisco", "Seoul", "Rome", "Paris", "Jeju", "NewYork", "Rome"]
기댓값 〉	60
실행 결과 〉	테스트를 통과하였습니다.
테스트 4
입력값 〉	5, ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA", "SanFrancisco", "Seoul", "Rome", "Paris", "Jeju", "NewYork", "Rome"]
기댓값 〉	52
실행 결과 〉	테스트를 통과하였습니다.
테스트 5
입력값 〉	2, ["Jeju", "Pangyo", "NewYork", "newyork"]
기댓값 〉	16
실행 결과 〉	테스트를 통과하였습니다.
테스트 6
입력값 〉	0, ["Jeju", "Pangyo", "Seoul", "NewYork", "LA"]
기댓값 〉	25
실행 결과 〉	테스트를 통과하였습니다.

• 챗점 가즈아!
  • 뭐야? 실패하는디?

정확성  테스트
테스트 1 〉	통과 (0.01ms, 10.3MB)
테스트 2 〉	통과 (0.01ms, 10.3MB)
테스트 3 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 4 〉	통과 (0.01ms, 10MB)
테스트 5 〉	통과 (0.01ms, 9.98MB)
테스트 6 〉	통과 (0.01ms, 10.4MB)
테스트 7 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 8 〉	통과 (0.02ms, 10.2MB)
테스트 9 〉	통과 (0.01ms, 10.1MB)
테스트 10 〉	통과 (0.03ms, 10.2MB)
테스트 11 〉	실패 (126.20ms, 17.6MB)
테스트 12 〉	통과 (0.03ms, 10.1MB)
테스트 13 〉	통과 (0.09ms, 10.2MB)
테스트 14 〉	통과 (0.07ms, 10.1MB)
테스트 15 〉	실패 (0.21ms, 10.1MB)
테스트 16 〉	통과 (0.17ms, 10.2MB)
테스트 17 〉	통과 (0.38ms, 10.4MB)
테스트 18 〉	실패 (0.34ms, 10.2MB)
테스트 19 〉	실패 (0.84ms, 10.3MB)
테스트 20 〉	실패 (0.64ms, 10.2MB)

• 아... 알았다.
  • 캐시 히트 했더라도, 캐시 위치를 다시 앞으로 옮겨줘야 하는구나?
  • 이러니 개느리지 ㅡ.ㅡ;

from collections import deque

def solution(cacheSize, cities):
    answer = 0
    cache = deque(["" for _ in range(cacheSize)])
    for city in cities:
        city = city.lower()
        if cache.count(city): #cache hit
            index = cache.index(city)
            cache.remove(city)
            cache.appendleft(city)
            answer += 1
        else: # cache miss
            cache.appendleft(city)
            cache.pop()
            answer += 5
    return answer
    
정확성  테스트
테스트 1 〉	통과 (0.01ms, 10.1MB)
테스트 2 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 3 〉	통과 (0.01ms, 10.1MB)
테스트 4 〉	통과 (0.02ms, 10.1MB)
테스트 5 〉	통과 (0.01ms, 10.1MB)
테스트 6 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 7 〉	통과 (0.02ms, 10.2MB)
테스트 8 〉	통과 (0.03ms, 10.2MB)
테스트 9 〉	통과 (0.02ms, 10.1MB)
테스트 10 〉	통과 (0.03ms, 10.1MB)
테스트 11 〉	통과 (88.27ms, 17.5MB)
테스트 12 〉	통과 (0.05ms, 10.3MB)
테스트 13 〉	통과 (0.09ms, 10.3MB)
테스트 14 〉	통과 (0.15ms, 10.1MB)
테스트 15 〉	통과 (0.11ms, 10.2MB)
테스트 16 〉	통과 (0.14ms, 10.1MB)
테스트 17 〉	통과 (0.42ms, 10MB)
테스트 18 〉	통과 (0.71ms, 10.2MB)
테스트 19 〉	통과 (0.99ms, 10.2MB)
테스트 20 〉	통과 (1.03ms, 10.3MB)

• 고수의 풀이.
  • 캐시 사이즈를 미리 지정할 수 있습니다. 휴먼.
  • cache.index(city)로 위치를 가져올 필요가 없습니다. 휴먼
  • 보고 배우십시오. 휴먼.

def solution(cacheSize, cities):
    import collections
    cache = collections.deque(maxlen=cacheSize)
    time = 0
    for i in cities:
        s = i.lower()
        if s in cache:
            cache.remove(s)
            cache.append(s)
            time += 1
        else:
            cache.append(s)
            time += 5
    return time
    
정확성  테스트
테스트 1 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 2 〉	통과 (0.01ms, 10.1MB)
테스트 3 〉	통과 (0.01ms, 10.1MB)
테스트 4 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 5 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 6 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 7 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 8 〉	통과 (0.02ms, 10.3MB)
테스트 9 〉	통과 (0.01ms, 9.99MB)
테스트 10 〉	통과 (0.05ms, 10.3MB)
테스트 11 〉	통과 (85.69ms, 17.5MB)
테스트 12 〉	통과 (0.04ms, 10.1MB)
테스트 13 〉	통과 (0.04ms, 10MB)
테스트 14 〉	통과 (0.12ms, 10.2MB)
테스트 15 〉	통과 (0.17ms, 10.1MB)
테스트 16 〉	통과 (0.22ms, 10.1MB)
테스트 17 〉	통과 (0.14ms, 10.2MB)
테스트 18 〉	통과 (0.54ms, 10.3MB)
테스트 19 〉	통과 (0.43ms, 10.2MB)
테스트 20 〉	통과 (0.59ms, 10.3MB)

• 또 다른 고수, 디큐 안써도 빠르네...

def solution(cacheSize, cities):
    answer = 0
    stack = []
    for x in map(lambda x: x.lower(), cities):
        if x in stack:
            answer += 1
            stack.remove(x)
        else:
            answer += 5
        stack += [x]

        if len(stack) > cacheSize:
            del stack[0]

    return answer
    
정확성  테스트
테스트 1 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 2 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 3 〉	통과 (0.01ms, 10.4MB)
테스트 4 〉	통과 (0.01ms, 10.3MB)
테스트 5 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 6 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 7 〉	통과 (0.01ms, 10.3MB)
테스트 8 〉	통과 (0.02ms, 10.2MB)
테스트 9 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 10 〉	통과 (0.04ms, 10.2MB)
테스트 11 〉	통과 (69.60ms, 17.6MB)
테스트 12 〉	통과 (0.04ms, 10.3MB)
테스트 13 〉	통과 (0.15ms, 10.1MB)
테스트 14 〉	통과 (0.11ms, 10.3MB)
테스트 15 〉	통과 (0.15ms, 10.2MB)
테스트 16 〉	통과 (0.18ms, 10.2MB)
테스트 17 〉	통과 (0.31ms, 10.2MB)
테스트 18 〉	통과 (0.44ms, 10.2MB)
테스트 19 〉	통과 (0.59ms, 10.3MB)
테스트 20 〉	통과 (0.71ms, 10.1MB)

• 카카오 문제들은 문제 설명이 이상하다.