[Java] 12891 DNA 비밀번호

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.

 

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

public class Main{
    
    static int checkArr[];
    static int myArr[];
    static int checkSecret;
    
    public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException{
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());
        
        int size = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        int part = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        int result = 0;
        char arr[] = new char[size];
        checkArr = new int[4];
        myArr = new int[4];
        checkSecret = 0;
        arr = bufferedReader.readLine().toCharArray();
        stringTokenizer = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());
        
        for(int i=0; i<4; i++){
            checkArr[i] = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
            if(checkArr[i] == 0)
                checkSecret++;
        }
        
        for(int i=0; i<part; i++){
            Add(arr[i]);
        }
        
        if(checkSecret == 4)
            result++;
        
        for(int i=part; i<size; i++){
            int j=i-part;
            Add(arr[i]);
            Remove(arr[j]);
            
            if(checkSecret == 4)
                result++;
        }
        System.out.println(result);
        bufferedReader.close();
    }
    
    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;
        }
    }
    
    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;
        }
    }
}

▶ static int checkArr[] : 비밀번호를 체크할 배열 checkArr를 선언함

▶ static int myArr[] : 현재 상태의 배열 myArr를 선언함

▶ static int checkSecret : 몇 개의 문자와 관련된 개수를 충족했는지 판단하는 변수 checkSecret을 선언함

▶ int size = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken()) : 사용자로부터 문자열 크기를 Integer 값으로 입력 받아 size 변수에 저장함

▶ int part = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken()) : 사용자로부터 부분 문자열의 크기를 Integer 값으로 입력 받아 part 변수에 저장함

▶ char arr[] = new char[size] : 문자열 데이터 arr를 size 크기만큼 할당함

▶ checkArr = new int[4] : 부분 문자열에 필수로 A, C, G, T가 포함되어야 하기 때문에 checkArr의 크기를 4로 선언함

▶ myArr = new int[4] : 현재 배열 또한 필수로 A, C, G, T가 포함되어야 하기 때문에 checkArr의 크기를 4로 선언함

 

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

▶ 반복문을 4번 반복하며 checkArr의 값을 Integer로 변환해 입력받고, checkArr의 인덱스 값이 0인 경우 checkSecret 값을 하나 증가함

 

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;
    }
}

▶ 문자를 더할 함수 Add를 생성함

▶ switch-case문을 사용해 필수 문자인 A, C, G, T일 경우 myArr의 인덱스 값을 하나 증가하고 현재 배열의 값과 비밀번호 체크 배열의 값이 동일하다면 checkSecret 값을 하나 증가하고 반복문을 종료함

 

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;
    }
}

▶ 문자 빼기 함수 Remove를 생성함

▶ switch-case문을 사용해 필수 문자인 A, C, G, T일 경우 myArr의 인덱스 값과 checkArr의 인덱스 값이 동일하다면 checkSecret의 값과 myArr의 인덱스 값을 하나 감소하고 반복문을 종료함

 

for(int i=0; i<part; i++){
    Add(arr[i]);
}

▶ 부분 문자열의 크기만큼 반복문을 돌리며 Add 함수를 적용함

 

▶ if(checkSecret == 4) result++ : checkSecret의 값이 4인 경우 result 값을 하나 증가

 

for(int i=part; i<size; i++){
    int j=i-part;
    Add(arr[i]);
    Remove(arr[j]);

    if(checkSecret == 4)
        result++;
}

▶ i의 값이 부분 문자열의 크기부터 문자열의 크기까지 반복함

▶ 한 칸씩 이동하면서 제거되는 문자열과 새로 들어오는 문자열을 처리함

▶ 유효한 비밀번호인지 판단 후 결과값에 업로드 하기