[Programmers/파이썬]프로그래머스(Lv.1) 캐시 문제풀이

캐시

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.

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 예제

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

 

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문제 풀이 시간

19분

 

사고 흐름

캐시 크기 배열에서 요소가 들어오고 나중의 것이 젤 먼저 나가니까 큐를 사용해야겠다

-> 큐에 있는지, 없는지 경우를 나누고 큐에 있다면 젤 최근으로 가져오고 없다면 맨 처음것을 삭제하고 추가하자

-> 처음에는 먼저 큐에 캐시 크기만큼 도시들을 넣고 시작했는데 틀린 케이스가 있었고 다시 생각했다

-> 초기 큐에 중복된 도시가 있는 케이스를 생각했고 큐에 처음부터 넣는 코드로 수정했다

 

문제 핵심과 알고리즘

캐시 교체 알고리즘 LRU은 가장 먼저 들어온게 먼저 나가는 선입선출로 큐 자료구조를 떠올린다.

 

def solution(cacheSize, cities):
    if cacheSize == 0 :
        return len(cities)*5
    
    answer = 0
    queue = []
    
    for citiy in cities :
        if citiy.lower() in queue : #큐에 존재
            answer+=1
            queue.remove(citiy.lower())
        else :                      #큐에 없음
            answer+=5
            if len(queue) == cacheSize :
                queue.pop(0)
        queue.append(citiy.lower())
            
    return answer

 

문제 풀면서 어려웠던 점

딱히 없었다

 

 

다른 사람들 풀이 참고하며 배운 점

cache = collections.deque(maxlen=cacheSize)

deque는 스택과 큐의 기능을 모두 가진 객체로 시작과 끝에서 삭제, 추가할 수 있다. (append, pop, appendleft, popleft)

이때 maxlen으로 길이의 최댓값을 설정하면, append()하면 맨 왼쪽 값이 삭제되고, appendleft()하면 맨 오른쪽 값이 삭제된다. 

from queue import deque
dq = deque((1,2,3), 3)
print(dq)
>>> deque([1, 2, 3], maxlen=3)

dq.append(4)
print(dq)
>>> deque([2, 3, 4], maxlen=3)

dq.appendleft(5)
print(dq)
>>> deque([5, 2, 3], maxlen=3)