[백준] [12891] DNA 비밀번호 (문자열, 슬라이딩윈도우) (JAVA)

https://www.acmicpc.net/problem/12891

12891번: DNA 비밀번호

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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.

예제 입력 1 복사

9 8
CCTGGATTG
2 0 1 1

예제 출력 1 복사

0

예제 입력 2 복사

4 2
GATA
1 0 0 1

예제 출력 2 복사

2

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※ JAVA 코드 (DNA 비밀번호)

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st;
		
		
		// init
		int result = 0;
		int S, P, a, b, c, d;
		int[] alpa = new int[26];
		
		st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		// input
		S = Integer.parseInt(st.nextToken());
		P = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		String strInput = br.readLine();
		
		// 부분문자열 시작과 끝의 초기값
		int start = 0;
		int last = P - 1;
		
		for(int i = 0; i < P; i++) {
			// 해당 알파벳 개수
			int n = (int) strInput.charAt(i) - 'A';
			alpa[n]++;
		}
		
		st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		// {A, C, G, T}
		// {0, 2, 6, 19}
		// 존재해야하는 DNA 최소 개수
		a = Integer.parseInt(st.nextToken());
		b = Integer.parseInt(st.nextToken());
		c = Integer.parseInt(st.nextToken());
		d = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		
		if(alpa[0] >= a && alpa[2] >= b && alpa[6] >= c && alpa[19] >= d) {
			result++;
		}
		
		for(int i = 1; i <= S-P; i++) {
			start = i - 1;
			last += 1;
			
			int t1 = (int) strInput.charAt(start) - 'A';
			int t2 = (int) strInput.charAt(last) - 'A';
			
			alpa[t1]--;
			alpa[t2]++;
			
			if(alpa[0] >= a && alpa[2] >= b && alpa[6] >= c && alpa[19] >= d) {
				result++;
			}
		}
		
		System.out.println(result);
	}
}

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※ 생각정리 (DNA 비밀번호)

백준 DNA 비밀번호문제를 풀기 위해서 슬라이딩 윈도우 알고리즘을 사용했다.

이 알고리즘은 초기에 구해놓은 문자열 범위에서 다음 노드로 진행할 때 맨 앞의 노드는 지우고 맨 뒤 노드는 하나 추가하면서 반복문을 진행하는 방법이다.

1. 각 문자를 아스키코드 변환으로 각 알파벳의 개수를 정수형 배열에 담아둔다.

2. 반복이 진행될때 현재 노드의 맨 앞 값을 제거하고 맨뒤노드의 +1 값을 추가하여 해당 DNA 비밀번호를 만족하는지 체크한다.

3. 비밀번호 체크는 각 알파벳의 개수가 입력받은 a, b, c, d 보다 크거나 같은지 확인한다.

 

-새벽코딩-