DNA 비밀번호 (백준 12891)

2초

512 MB

문제

평소에 문자열을 가지고 노는 것을 좋아하는 민호는 DNA 문자열을 알게 되었다. DNA 문자열은 모든 문자열에 등장하는 문자가 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 인 문자열을 말한다. 예를 들어 “ACKA”는 DNA 문자열이 아니지만 “ACCA”는 DNA 문자열이다. 이런 신비한 문자열에 완전히 매료된 민호는 임의의 DNA 문자열을 만들고 만들어진 DNA 문자열의 부분문자열을 비밀번호로 사용하기로 마음먹었다.

하지만 민호는 이러한 방법에는 큰 문제가 있다는 것을 발견했다. 임의의 DNA 문자열의 부분문자열을 뽑았을 때 “AAAA”와 같이 보안에 취약한 비밀번호가 만들어 질 수 있기 때문이다. 그래서 민호는 부분문자열에서 등장하는 문자의 개수가 특정 개수 이상이여야 비밀번호로 사용할 수 있다는 규칙을 만들었다.

임의의 DNA문자열이 “AAACCTGCCAA” 이고 민호가 뽑을 부분문자열의 길이를 4라고 하자. 그리고 부분문자열에 ‘A’ 는 1개 이상, ‘C’는 1개 이상, ‘G’는 1개 이상, ‘T’는 0개 이상이 등장해야 비밀번호로 사용할 수 있다고 하자. 이때 “ACCT” 는 ‘G’ 가 1 개 이상 등장해야 한다는 조건을 만족하지 못해 비밀번호로 사용하지 못한다. 하지만 “GCCA” 은 모든 조건을 만족하기 때문에 비밀번호로 사용할 수 있다.

민호가 만든 임의의 DNA 문자열과 비밀번호로 사용할 부분분자열의 길이, 그리고 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 가 각각 몇번 이상 등장해야 비밀번호로 사용할 수 있는지 순서대로 주어졌을 때 민호가 만들 수 있는 비밀번호의 종류의 수를 구하는 프로그램을 작성하자. 단 부분문자열이 등장하는 위치가 다르다면 부분문자열이 같다고 하더라도 다른 문자열로 취급한다.

입력

첫 번째 줄에 민호가 임의로 만든 DNA 문자열 길이 |S|와 비밀번호로 사용할 부분문자열의 길이 |P| 가 주어진다. (1 ≤ |P| ≤ |S| ≤ 1,000,000)
두번 째 줄에는 민호가 임의로 만든 DNA 문자열이 주어진다.
세번 째 줄에는 부분문자열에 포함되어야 할 {‘A’, ‘C’, ‘G’, ‘T’} 의 최소 개수가 공백을 구분으로 주어진다. 각각의 수는 |S| 보다 작거나 같은 음이 아닌 정수이며 총 합은 |S| 보다 작거나 같음이 보장된다.

출력

첫 번째 줄에 민호가 만들 수 있는 비밀번호의 종류의 수를 출력해라.

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<생각의 흐름>

문자열을 string으로 받아서 차례대로 비교하면서 count를 올리면 O(n^2)이라서 시간초과할듯
투포인터를 활용해서 비교해나가면서 A, C, G, T 각각의 count를 계산하면서 조건에 맞으면 +1해주는 방법??
이때 문자열을 짤라서 배열에 넣기

 

<내 코드>

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        int N = sc.nextInt();
        int M = sc.nextInt();

        String str = sc.next();
        String[] Arr = str.split("");

        int start_index = 0;
        int end_index = M;

        int aacount = 0;
        int cccount = 0;
        int ggcount = 0;
        int ttcount = 0;
        int acount = sc.nextInt();
        int ccount = sc.nextInt();
        int gcount = sc.nextInt();
        int tcount = sc.nextInt();

        int result = 0;

        for(int i = 0 ; i < M ; i++){ // 초기화 A[0]~A[M-1]
            if(Arr[i].equals("A")) {
                aacount++;
            }else if(Arr[i].equals("C")){
                cccount++;
            }else if(Arr[i].equals("G")){
                ggcount++;
            }else if(Arr[i].equals("T")){
                ttcount++;
            }
        }

        if(acount <= aacount && ccount <= cccount && gcount <= ggcount && tcount <= ttcount){
            result++;
        }


        for(int i = 0 ; i < N-(M-1) ; i++){

            if(end_index == N ) break;
            if(Arr[end_index].equals("A")){
                aacount++;
            }else if(Arr[end_index].equals("C")){
                cccount++;
            }else if(Arr[end_index].equals("G")){
                ggcount++;
            }else if(Arr[end_index].equals("T")){
                ttcount++;
            }

            end_index++;

            if(Arr[start_index].equals("A")){
                aacount--;
            }else if(Arr[start_index].equals("C")){
                cccount--;
            }else if(Arr[start_index].equals("G")){
                ggcount--;
            }else if(Arr[start_index].equals("T")){
                ttcount--;
            }

            start_index++;

            if(acount <= aacount && ccount <= cccount && gcount <= ggcount && tcount <= ttcount){
                result++;
            }

        }

        System.out.println(result);
    }
}

---

<피드백>

슬라이딩 윈도우 알고리즘은 2개의 포인터로 범위를 지정한 다음 범위를 유지한 채로 이동하며 문제를 해결한다.
실제 문자열과 관련된 배열 처리를 어떻게 해야하나??

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



public class Main {

    static int myArr[] = new int[4];
    static int checkArr[] = new int[4];
    static int checkSecret = 0;

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(bf.readLine());

        int S = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int P = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int Result = 0;
        checkArr = new int[4];
        myArr = new int[4];
        char A[] = new char[S];
        checkSecret = 0;

        A = bf.readLine().toCharArray();   // 문자열 입력받아서 char 배열에 넣는 법
        st = new StringTokenizer(bf.readLine());

        for(int i =0 ; i<4 ;i++){
            checkArr[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            if(checkArr[i]== 0){
                checkSecret++;
            }
        }

        for(int i = 0; i < P ; i ++){ // 부분문자열 처음 받을 때 세팅
            Add(A[i]);
        }

        if(checkSecret == 4) Result ++;

        // 슬라이딩 윈도우

        for(int i = P ; i< S ; i++){
            int j = i - P;
            Add(A[i]);
            Remove(A[j]);
            if(checkSecret == 4) Result++;
        }

        System.out.println(Result);
        bf.close();

    }

    private static void Remove(char c) {
        switch (c){
            case 'A' :
                if(myArr[0] == checkArr[0]) checkSecret--;
                myArr[0]--;
                break;
            case 'C' :
                if(myArr[1] == checkArr[1]) checkSecret--;
                myArr[1]--;
                break;
            case 'G' :
                if(myArr[2] == checkArr[2]) checkSecret--;
                myArr[2]--;
                break;
            case 'T' :
                if(myArr[3] == checkArr[3]) checkSecret--;
                myArr[3]--;
                break;
        }
    }

    private static void Add(char c) {
        switch (c){
            case 'A' :
                myArr[0]++;
                if(myArr[0] == checkArr[0]) checkSecret++;
                break;
            case 'C' :
                myArr[1]++;
                if(myArr[1] == checkArr[1]) checkSecret++;
                break;
            case 'G' :
                myArr[2]++;
                if(myArr[2] == checkArr[2]) checkSecret++;
                break;
            case 'T' :
                myArr[3]++;
                if(myArr[3] == checkArr[3]) checkSecret++;
                break;
        }


    }
}