[ICE0208] WEEK 07 Solutions

number-of-islands/ICE0208.java

@@ -0,0 +1,89 @@
+import java.util.ArrayDeque;
+import java.util.Deque;
+
+class Solution {
+    private static final int[][] DIRECTIONS = {
+            {0, 1},
+            {0, -1},
+            {1, 0},
+            {-1, 0}
+    };
+
+    private static final char WATER = '0';
+    private static final char LAND = '1';
+
+    private record Position(int row, int column) {
+    }
+
+    /**
+     * 격자를 순회하며 아직 방문하지 않은 육지를 발견할 때마다
+     * 연결된 하나의 섬을 반복형 DFS로 모두 방문 처리한다.
+     *
+     * 시간 복잡도: O(m * n)
+     * 공간 복잡도: O(m * n)
+     */
+    public int numIslands(char[][] grid) {
+        int islandCount = 0;
+
+        for (int row = 0; row < grid.length; row++) {
+            for (int column = 0; column < grid[row].length; column++) {
+                if (grid[row][column] != LAND) {
+                    continue;
+                }
+
+                // 아직 방문하지 않은 육지는 새로운 섬의 시작점이다.
+                islandCount++;
+                markIslandAsVisited(grid, row, column);
+            }
+        }
+
+        return islandCount;
+    }
+
+    /**
+     * 시작 위치와 상하좌우로 연결된 모든 육지를 방문 처리한다.
+     * 재귀 호출로 인한 스택 오버플로를 피하기 위해 별도의 스택을 사용한다.
+     */
+    private static void markIslandAsVisited(
+            char[][] grid,
+            int startRow,
+            int startColumn
+    ) {
+        Deque<Position> stack = new ArrayDeque<>();
+        stack.push(new Position(startRow, startColumn));
+
+        // 스택에 넣는 시점에 방문 처리하여 같은 위치가 중복으로 들어가는 것을 방지한다.
+        grid[startRow][startColumn] = WATER;
+
+        while (!stack.isEmpty()) {
+            Position current = stack.pop();
+
+            for (int[] direction : DIRECTIONS) {
+                int nextRow = current.row() + direction[0];
+                int nextColumn = current.column() + direction[1];
+
+                if (!isInBounds(grid, nextRow, nextColumn)) {
+                    continue;
+                }
+
+                if (grid[nextRow][nextColumn] != LAND) {
+                    continue;
+                }
+
+                grid[nextRow][nextColumn] = WATER;
+                stack.push(new Position(nextRow, nextColumn));
+            }
+        }
+    }
+
+    private static boolean isInBounds(
+            char[][] grid,
+            int row,
+            int column
+    ) {
+        return row >= 0
+                && row < grid.length
+                && column >= 0
+                && column < grid[0].length;
+    }
+}

set-matrix-zeroes/ICE0208.java

@@ -0,0 +1,54 @@
+import java.util.Arrays;
+
+class Solution {
+    public void setZeroes(int[][] matrix) {
+        int rows = matrix.length;
+        int cols = matrix[0].length;
+
+        // 첫 번째 행과 열은 marker로 사용하므로, 원래 0이 있었는지 별도로 저장한다.
+        boolean firstRowHasZero = false;
+        for (int col = 0; col < cols; ++col) {
+            if (matrix[0][col] == 0) {
+                firstRowHasZero = true;
+                break;
+            }
+        }
+
+        boolean firstColumnHasZero = false;
+        for (int row = 0; row < rows; ++row) {
+            if (matrix[row][0] == 0) {
+                firstColumnHasZero = true;
+                break;
+            }
+        }
+
+        // 첫 번째 행과 열을 각 행과 열의 zero marker로 사용한다.
+        for (int row = 1; row < rows; ++row) {
+            for (int col = 1; col < cols; ++col) {
+                if (matrix[row][col] == 0) {
+                    matrix[row][0] = 0;
+                    matrix[0][col] = 0;
+                }
+            }
+        }
+
+        // marker를 기준으로 내부 원소를 0으로 변경한다.
+        for (int row = 1; row < rows; ++row) {
+            for (int col = 1; col < cols; ++col) {
+                if (matrix[row][0] == 0 || matrix[0][col] == 0) {
+                    matrix[row][col] = 0;
+                }
+            }
+        }
+
+        if (firstRowHasZero) {
+            Arrays.fill(matrix[0], 0);
+        }
+
+        if (firstColumnHasZero) {
+            for (int row = 0; row < rows; ++row) {
+                matrix[row][0] = 0;
+            }
+        }
+    }
+}

unique-paths/ICE0208.java

@@ -0,0 +1,48 @@
+import java.util.Arrays;
+
+class Solution {
+    public int uniquePaths(int m, int n) {
+        int[][] dp = new int[m][n];
+        // 첫 번째 행과 열은 한 방향으로만 이동해 도달할 수 있으므로 1로 초기화합니다.
+        initializeBaseCases(dp);
+
+        for (int row = 1; row < m; ++row) {
+            for (int col = 1; col < n; ++col) {
+                dp[row][col] = dp[row - 1][col] + dp[row][col - 1];
+            }
+        }
+
+        return dp[m - 1][n - 1];
+    }
+
+    /**
+        * DP 배열의 첫 번째 행과 첫 번째 열을 1로 초기화합니다.
+        * @param dp 초기화할 DP 배열
+        */
+    private static void initializeBaseCases(int[][] dp) {
+        int rows = dp.length;
+        int cols = dp[0].length;
+
+        for (int row = 0; row < rows; row++) {
+            dp[row][0] = 1;
+        }
+        for (int col = 0; col < cols; col++) {
+            dp[0][col] = 1;
+        }
+    }
+}
+
+class Solution2 {
+    public int uniquePaths(int m, int n) {
+        int[] dp = new int[n];
+        Arrays.fill(dp, 1);
+
+        for (int row = 1; row < m; ++row) {
+            for (int col = 1; col < n; ++col) {
+                dp[col] += dp[col - 1];
+            }
+        }
+
+        return dp[n - 1];
+    }
+}