백트래킹 (2) - 이모티콘 할인행사

완전 탐색으로 풀 수 있는 다른 문제를 가져왔다.

2023 KAKAO BLIND RECRUITMENT 에 출제된 문제라고 적혀있었다.

 

문제

카카오톡에서는 이모티콘을 무제한으로 사용할 수 있는 이모티콘 플러스 서비스 가입자 수를 늘리려고 합니다. 이를 위해 카카오톡에서는 이모티콘 할인 행사를 하는데, 목표는 다음과 같습니다. 이모티콘 플러스 서비스 가입자를 최대한 늘리는 것. 이모티콘 판매액을 최대한 늘리는 것. 1번 목표가 우선이며, 2번 목표가 그 다음입니다. 이모티콘 할인 행사는 다음과 같은 방식으로 진행됩니다. n명의 카카오톡 사용자들에게 이모티콘 m개를 할인하여 판매합니다. 이모티콘마다 할인율은 다를 수 있으며, 할인율은 10%, 20%, 30%, 40% 중 하나로 설정됩니다. 카카오톡 사용자들은 다음과 같은 기준을 따라 이모티콘을 사거나, 이모티콘 플러스 서비스에 가입합니다. 각 사용자들은 자신의 기준에 따라 일정 비율 이상 할인하는 이모티콘을 모두 구매합니다. 각 사용자들은 자신의 기준에 따라 이모티콘 구매 비용의 합이 일정 가격 이상이 된다면, 이모티콘 구매를 모두 취소하고 이모티콘 플러스 서비스에 가입합니다. 다음은 2명의 카카오톡 사용자와 2개의 이모티콘이 있을때의 예시입니다. 사용자 비율 가격 1 40 10,000 2 25 10,000 이모티콘 가격 1 7,000 2 9,000 1번 사용자는 40%이상 할인하는 이모티콘을 모두 구매하고, 이모티콘 구매 비용이 10,000원 이상이 되면 이모티콘 구매를 모두 취소하고 이모티콘 플러스 서비스에 가입합니다. 2번 사용자는 25%이상 할인하는 이모티콘을 모두 구매하고, 이모티콘 구매 비용이 10,000원 이상이 되면 이모티콘 구매를 모두 취소하고 이모티콘 플러스 서비스에 가입합니다. 1번 이모티콘의 가격은 7,000원, 2번 이모티콘의 가격은 9,000원입니다. 만약, 2개의 이모티콘을 모두 40%씩 할인한다면, 1번 사용자와 2번 사용자 모두 1,2번 이모티콘을 구매하게 되고, 결과는 다음과 같습니다. 사용자 구매한 이모티콘 이모티콘 구매 비용 이모티콘 플러스 서비스 가입 여부 1 1, 2 9,600 X 2 1, 2 9,600 X 이모티콘 플러스 서비스 가입자는 0명이 늘어나고 이모티콘 판매액은 19,200원이 늘어납니다. 하지만, 1번 이모티콘을 30% 할인하고 2번 이모티콘을 40% 할인한다면 결과는 다음과 같습니다. 사용자 구매한 이모티콘 이모티콘 구매 비용 이모티콘 플러스 서비스 가입 여부 1 2 5,400 X 2 1, 2 10,300 O 2번 사용자는 이모티콘 구매 비용을 10,000원 이상 사용하여 이모티콘 구매를 모두 취소하고 이모티콘 플러스 서비스에 가입하게 됩니다. 따라서, 이모티콘 플러스 서비스 가입자는 1명이 늘어나고 이모티콘 판매액은 5,400원이 늘어나게 됩니다. 카카오톡 사용자 n명의 구매 기준을 담은 2차원 정수 배열 users, 이모티콘 m개의 정가를 담은 1차원 정수 배열 emoticons가 주어집니다. 이때, 행사 목적을 최대한으로 달성했을 때의 이모티콘 플러스 서비스 가입 수와 이모티콘 매출액을 1차원 정수 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

풀어보기

1. 먼저 눈여겨보아야 할 조건은 목표이다.

이모티콘 플러스 서비스 가입자를 최대한 늘리는 것. 이모티콘 판매액을 최대한 늘리는 것. 1번 목표가 우선이며, 2번 목표가 그 다음입니다.

 

우선 순위는 서비스 가입자를 최대한 늘리는 것이다.

 

 

2. 이모티콘의 할인률이 4가지로 한정되어있다.

이모티콘마다 할인율은 다를 수 있으며, 할인율은 10%, 20%, 30%, 40% 중 하나로 설정됩니다.

 

 

3. 각 사용자들이 이모티콘을 사는 것 vs 이모티콘 플러스에 가입하는 것에 대해 조건이 있다,

각 사용자들은 자신의 기준에 따라 일정 비율 이상 할인하는 이모티콘을 모두 구매합니다. 각 사용자들은 자신의 기준에 따라 이모티콘 구매 비용의 합이 일정 가격 이상이 된다면, 이모티콘 구매를 모두 취소하고 이모티콘 플러스 서비스에 가입합니다.

 

 

4. 정리

 

각 이모티콘의 할인률을 적용하여 모든 할인률에 대해 완전탐색으로 풀어보기로 하였다. 탐색을 진행하면서, 한 분기가 끝날 때마다 이모티콘 플러스의 가입자 수와, 최대 이익을 갱신해주면서 최적해를 찾는 것을 목표로 문제를 풀어보았다,

 

 

1) 먼저 각각의 할인률과, 갱신해 줄 가입 인원, 금액을 선언해준다,

static int[] discountRate = {10, 20, 30, 40}; //할인률
static int tPeople = 0;
static int tPrice = 0;

 

 

2) 백트래킹을 진행할 함수를 만들어주고, 최종 함수값을 answer에 넣어 리턴해준다.

public static int[] solution(int[][] users, int[] emoticons) {
    int[] answer = new int[2];
    back(new int[emoticons.length], users, emoticons, 0);
    answer[0] = tPeople;
    answer[1] = tPrice;
    System.out.println(tPeople + " " +tPrice);
    return answer;
}

 

3) calcEmoticons는 이모티콘 배열의 크기만큼 할당된, 각 이모티콘 별 할인률을 넣어줄 배열이다. 해당 배열이 이모티콘 배열의 길이와 같아지면 할인률이 모두 적용된 것이므로, 계산을 해주는 calc함수를 실행시켜준다.

여기서 주의할 점은, 습관적으로 i를 넣은 경우, calcEmoticons의 배열의 크기는 이모티콘의 배열의 크기와 같기 때문에, i값을 넣으면 인덱스 범위 초과 에러가 발생한다.

public static void back(int[] calcEmoticons, int[][] users, int[] emoticons, int start) {
    if (start == emoticons.length) {
        calc(calcEmoticons, users, emoticons);
        return;
    }
    for (int i = 0; i < discountRate.length; i++) {
        calcEmoticons[start] = discountRate[i];
        back(calcEmoticons, users, emoticons, start + 1);
    }
}

 

 

4) 각 유저에 대해, 조건에 맞게 할인률을 적용하는 계산식을 만들어준다, 

여기서 주의할 점은, people이 tPeople보다 크거나 같을 경우는 순차적으로 0인 경우도 포함되기 때문에 나누어서 분기처리를 해주었다. 이 경우가 우선 순위이기 때문에 tPrice도 무조건 갱신된다. 만약, tPeople이 같을 경우는 두 번째 목적인 최대 수익을 실현해야하기 때문에 tPrice도 갱신해주어야 한다.

public static void calc(int[] calcEmo, int[][] users, int[] emo) {
        int people = 0;
        int price = 0;
        for (int[] user : users) {
            int sumPrice = 0;
            for (int i = 0; i < calcEmo.length; i++) {
                if (user[0] <= calcEmo[i]) {
                    sumPrice = sumPrice + (emo[i] - emo[i] * calcEmo[i] / 100);
                }
            }
            if (sumPrice >= user[1]) {
                people++;
            } else {
                price += sumPrice;
            }
        }
        if(people > tPeople){
            tPeople = people;
            tPrice = price;
        }else if(people == tPeople){
            tPrice = Math.max(tPrice, price);
        }
    }

 

 

5. 전체 코드

class Solution {
    static int[] discountRate = {10, 20, 30, 40}; //할인률
    static int tPeople = 0;
    static int tPrice = 0;
    
    
     public static int[] solution(int[][] users, int[] emoticons) {
        int[] answer = new int[2];
        back(new int[emoticons.length], users, emoticons, 0);
        answer[0] = tPeople;
        answer[1] = tPrice;
        System.out.println(tPeople + " " +tPrice);
        return answer;
    }

    public static void back(int[] calcEmoticons, int[][] users, int[] emoticons, int start) {
        if (start == emoticons.length) {
            calc(calcEmoticons, users, emoticons);
            return;
        }
        for (int i = 0; i < discountRate.length; i++) {
            calcEmoticons[start] = discountRate[i];
            back(calcEmoticons, users, emoticons, start + 1);
        }
    }

    public static void calc(int[] calcEmo, int[][] users, int[] emo) {
        int people = 0;
        int price = 0;
        for (int[] user : users) {
            int sumPrice = 0;
            for (int i = 0; i < calcEmo.length; i++) {
                if (user[0] <= calcEmo[i]) {
                    sumPrice = sumPrice + (emo[i] - emo[i] * calcEmo[i] / 100);
                }
            }
            if (sumPrice >= user[1]) {
                people++;
            } else {
                price += sumPrice;
            }
        }
        if(people > tPeople){
            tPeople = people;
            tPrice = price;
        }else if(people == tPeople){
            tPrice = Math.max(tPrice, price);
        }
    }

}