[백준] 1339 단어 수학 (Java)

문제

민식이는 수학학원에서 단어 수학 문제를 푸는 숙제를 받았다.

단어 수학 문제는 N개의 단어로 이루어져 있으며, 각 단어는 알파벳 대문자로만 이루어져 있다. 이때, 각 알파벳 대문자를 0부터 9까지의 숫자 중 하나로 바꿔서 N개의 수를 합하는 문제이다. 같은 알파벳은 같은 숫자로 바꿔야 하며, 두 개 이상의 알파벳이 같은 숫자로 바뀌어지면 안 된다.

예를 들어, GCF + ACDEB를 계산한다고 할 때, A = 9, B = 4, C = 8, D = 6, E = 5, F = 3, G = 7로 결정한다면, 두 수의 합은 99437이 되어서 최대가 될 것이다.

N개의 단어가 주어졌을 때, 그 수의 합을 최대로 만드는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 단어의 개수 N(1 ≤ N ≤ 10)이 주어진다. 둘째 줄부터 N개의 줄에 단어가 한 줄에 하나씩 주어진다. 단어는 알파벳 대문자로만 이루어져있다. 모든 단어에 포함되어 있는 알파벳은 최대 10개이고, 수의 최대 길이는 8이다. 서로 다른 문자는 서로 다른 숫자를 나타낸다.

출력

첫째 줄에 주어진 단어의 합의 최댓값을 출력한다.

알고리즘 아이디어

1. 알파벳 별로 가중치를 구한다
2. 가중치가 높은 순서로 알파벳 리스트를 생성한다
3. 가중치 순서로 알파벳에 숫자를 부여한다
4. 단어를 숫자로 변환한 후 더한다

• 길이가 가장 긴 단어가 있다면 그 단어의 첫 알파벳에 가장 큰 9를 지정하면 된다. 하지만 길이가 같은 단어의 경우 어떻게 알파벳에 가중치를 지정할까 고민하다가 다음과 같은 케이스가 생각났다

2
ABC
BDE

• 가장 큰 합을 얻기 위해선 A가 아닌 B에 9를 매핑해야한다. A랑 B를 어떻게 비교 시킬지 고민하다가 가중치를 줄 수 있다는 생각이 들었다

A의 가중치 = (ABC에서)100 * A
B의 가중치 = (BDE에서)100 * B + (ABC에서)10 * B

즉 B의 가중치 = 110 * B

• 모든 단어를 순회하며 알파벳의 자릿수를 찾아 가중치를 구하고, 가장 가중치가 높은 알파벳부터 9를 매핑한다

코드

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Scanner;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {

    private static String[] words;

    public static void main(String[] args) {
        getInput();

        // 1. 알파벳 별로 가중치를 구한다
        var alphabetWeights = getAlphabetWeights();
        // 2. 가중치가 높은 순서로 알파벳 리스트를 생성한다
        var alphabetList = getAlphabetListOrderByWeight(alphabetWeights);
        // 3. 가중치 순서로 알파벳에 숫자를 부여한다
        var alphabetValues = getAlphabetValues(alphabetList);
        // 4. 단어를 숫자로 변환한 후 더한다
        var answer = Arrays.stream(words)
            .mapToInt(word -> convertToInt(word, alphabetValues))
            .sum();

        System.out.println(answer);
    }

    private static void getInput() {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int n = Integer.parseInt(scanner.nextLine());
        words = new String[n];
        for (int i = 0; i < n; i++)
            words[i] = scanner.nextLine();
    }

    private static Map<String, Integer> getAlphabetWeights() {
        Map<String, Integer> weightMap = new HashMap<>();

        for (String word : words) {
            String[] alphabets = word.split("");

            for (int i = 0; i < alphabets.length; i++) {
                String alphabet = alphabets[i];
                if (!weightMap.containsKey(alphabet))
                    weightMap.put(alphabet, 0);

                // 알파벳 가중치 = 기존 가중치 + 10^자리수
                int weight = (int) Math.pow(10, alphabets.length - i - 1);
                weightMap.put(alphabet, weightMap.get(alphabet) + weight);
            }
        }

        return weightMap;
    }

    private static List<String> getAlphabetListOrderByWeight(Map<String, Integer> alphabetWeights) {
        return alphabetWeights.entrySet().stream()
            .sorted(Map.Entry.comparingByValue(Comparator.reverseOrder()))
            .map(Entry::getKey)
            .collect(Collectors.toList());
    }

    private static  Map<String, String> getAlphabetValues(List<String> alphabetList) {
        Map<String, String> alphabetValue = new HashMap<>();

        int num = 9;
        for (String alphabet : alphabetList) {
            alphabetValue.put(alphabet, String.valueOf(num));
            num--;
        }

        return alphabetValue;
    }

    private static int convertToInt(String word, Map<String, String> alphabetValues) {
        return Integer.parseInt(
            Arrays.stream(word.split(""))
                .map(alphabetValues::get)
                .collect(Collectors.joining())
        );
    }

}