[프로그래머스] 주차 요금 계산 - 자바(Java)

문제 링크

프로그래머스

 

문제 설명

주차장의 요금표와 차량이 들어오고(입차) 나간(출차) 기록이 주어졌을 때, 차량별로 주차 요금을 계산하려고 합니다. 아래는 하나의 예시를 나타냅니다.

• 어떤 차량이 입차된 후에 출차된 내역이 없다면, 23:59에 출차된 것으로 간주합니다.
  • 0000번 차량은 18:59에 입차된 이후, 출차된 내역이 없습니다. 따라서, 23:59에 출차된 것으로 간주합니다.
• 00:00부터 23:59까지의 입/출차 내역을 바탕으로 차량별 누적 주차 시간을 계산하여 요금을 일괄로 정산합니다.
• 누적 주차 시간이 기본 시간이하라면, 기본 요금을 청구합니다. 
• 누적 주차 시간이 기본 시간을 초과하면, 기본 요금에 더해서, 초과한 시간에 대해서 단위 시간 마다 단위 요금을 청구합니다.
  • 초과한 시간이 단위 시간으로 나누어 떨어지지 않으면, 올림합니다. 
  • ⌈a⌉ : a보다 작지 않은 최소의 정수를 의미합니다. 즉, 올림을 의미합니다.

주차 요금을 나타내는 정수 배열 fees, 자동차의 입/출차 내역을 나타내는 문자열 배열 records가 매개변수로 주어집니다. 차량 번호가 작은 자동차부터 청구할 주차 요금을 차례대로 정수 배열에 담아서 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

• fees의 길이 = 4 
  • fees[0] = 기본 시간(분) | 1 ≤ fees[0] ≤ 1,439
  • fees[1] = 기본 요금(원) | 0 ≤ fees[1] ≤ 100,000
  • fees[2] = 단위 시간(분) | 1 ≤ fees[2] ≤ 1,439
  • fees[3] = 단위 요금(원) | 1 ≤ fees[3] ≤ 10,000
• 1 ≤ records의 길이 ≤ 1,000
  • records의 각 원소는 "시각 차량번호 내역" 형식의 문자열입니다.
  • 시각, 차량번호, 내역은 하나의 공백으로 구분되어 있습니다.
  • 시각은 차량이 입차되거나 출차된 시각을 나타내며, HH:MM 형식의 길이 5인 문자열입니다.
    • HH:MM은 00:00부터 23:59까지 주어집니다. 
    • 잘못된 시각("25:22", "09:65" 등)은 입력으로 주어지지 않습니다.
  • 차량번호는 자동차를 구분하기 위한, `0'~'9'로 구성된 길이 4인 문자열입니다. 
  • 내역은 길이 2 또는 3인 문자열로, IN 또는 OUT입니다. IN은 입차를, OUT은 출차를 의미합니다. 
  • records의 원소들은 시각을 기준으로 오름차순으로 정렬되어 주어집니다. 
  • records는 하루 동안의 입/출차된 기록만 담고 있으며, 입차된 차량이 다음날 출차되는 경우는 입력으로 주어지지 않습니다.
  • 같은 시각에, 같은 차량번호의 내역이 2번 이상 나타내지 않습니다. 
  • 마지막 시각(23:59)에 입차되는 경우는 입력으로 주어지지 않습니다. 
  • 아래의 예를 포함하여, 잘못된 입력은 주어지지 않습니다.
    • 주차장에 없는 차량이 출차되는 경우 
    • 주차장에 이미 있는 차량(차량번호가 같은 차량)이 다시 입차되는 경우

입출력 예

 

문제 풀이

시각을 기준으로 오름차순 정렬되어있는 records를 차량번호을 기준으로 오름차순 정렬해서 사용 요금을 반환해야한다.

그래서 먼저 records를 차량번호를 Key값, 그 외 정보를 Value로 담아서 저장해서 계산해야겠다고 생각하여 구현했다.

 

[정의한 클래스 및 함수 설명]

[ParkingInfo 클래스]

• 차량번호별 주차 정보를 관리할 클래스
• 멤버 변수: 차량번호(carNum), 입차시간(inTime), 총 누적시간(totalTime)
  • 주차장에 이미 있는 차량(차량번호가 같은 차량)이 다시 입차되는 경우는 입력에 없기 때문에, 입차시간과 출차시간을 쌍으로 묶어 저장할 필요는 없다고 판단하였다.
  • 입/출차 기록에서 출차인 경우, 총 누적시간(totalTime)을 계산하여 갱신하는 방식으로 구현했다.
• setTotalTime(doble totalTime)
  • 해당 차량의 총 누적시간을 갱신 
    • this.totalTime += totalTime
  • '주차장에 없는 차량이 출차되는 경우'나 '주차장에 이미 있는 차량(차량번호가 같은 차량)이 다시 입차되는 경우'는 없기 때문에 총 누적시간 계산/갱신시 저장되어있던 입차시간(inTime)은 초기화한다.
    • this.inTime = "";
• implements Comparable<ParkingInfo> : @Override compareTo(ParkingInfo o)
  • 차량번호를 기준으로 정렬하기 위해 Comparable 인터페이스를 implements한다.
• @Override equals(), hashCode()
  • 차량번호를 기준으로 객체 비교
  • 객체의 멤버 변수인 차량번호(carNum)가 같다면, 같은 객체로 판단해야하기때문에 equals()와 hashCode()를 오버라이딩했다.

 

[calculateTime(String in, String out)]

public static double calculateTime(String in, String out) {
    double inH = Integer.parseInt(in.substring(0,2));
    double inM = Integer.parseInt(in.substring(2));
    double outH = Integer.parseInt(out.substring(0,2));
    double outM = Integer.parseInt(out.substring(2));

    return (outH * 60 + outM) - (inH * 60 + inM);
}

• 주차장 사용 시간 계산 메소드
• 이후 주차 요금 계산시 단위 시간 당 총 누적시간을 계산해야되어서 올림 연산이 필요하기 때문에 double로 선언
• 입/출차 시간의 시, 분을 나눠서, 시간에 *60해서 분으로 치환하여 계산한다.
  • 사용시간 = (출차 시 * 60 + 출차 분) - (입차 시 * 60 + 입차 분)

 

[풀이 과정]

1. records 순회하면서 Map, ParkingInfo 로 세팅
   • Map<String, ParkingInfo>
   • 입/출차 내역은 "시각 차량번호 내역" 형식의 문자열
     • 시각: "HH:MM"형식이므로 ":"를 공백으로 치환
       
       • 이후 누적시간 계산시 형변환하여 계산하기 위함
       • 올림 함수인 Math.ceil 을 정수형으로 계산시, 정수로 계산되기 때문에 원하는 값을 얻지 못할 수 있다.
         • 정수10/정수4를 올림함수를 이용하면 기대하던 3.0이 아니라 2.0이 반환된다.
         • 따라서 올림 값을 제대로 받으려면 실수형을 계산해야한다.
   • Map의 Key값인 차량번호가 이미 있는 경우
     • 내역이 입차(IN)인 경우, 저장된 ParkingInfo 객체에 inTime을 갱신
     • 내역이 출차(OUT)인 경우, 저장된 ParkingInfo 객체의 inTime을 가져와서 출차시간으로 총 누적시간 계산하고 갱신
       • calculateTime(String in, String out)
       • setTotalTime(double totalTime)
   • MaP의 Key값인 차량번호가 없는 경우(=입/출차기록이 없는 경우)
     • Key로 cardNum과 Value에 ParkingInfo를 세팅해서 Map에 추가한다.
     • OUT이 먼저 들어오는 경우는 제한사항에서 제외되었기에 고려하지 않아도 된다.
2. records 확인 및 List에 값 할당 / 정렬
   • Map에 저장된 차량 번호를 순회하면서
     • 출차 시간이 입력되지 않은 경우 totalTime 계산해서 갱신
       • 이때, 출차 시간은 23시 59분
     • 정렬을 위해 ParkingInfo를 리스트에 저장
       • infoList.sort(ParkingInfo::compareTo);
       • 정렬은 ParkingInfo에 오버라이딩 한 비교(compareTo)를 기준으로 한다.
3. 주차 요금 계산
   • fees 요소를 기본 시간, 기본 요금, 단위 시간, 단위 요금을 할당
   • 정렬을 한 list를 순회하면서 계산한 주차 요금을 int[] answer에 저장
     • 총 누적시간이 기본 시간이상이라면 요금 계산
       • 기본 요금 + 올림((총 누적시간 - 기본시간) / 단위 시간) * 단위 요금
     • 총 누적시간이 기본 시간을 넘지 않는다면 기본 요금을 저장
   • list에 이미 차량번호 순으로 정렬해두었기 때문에 answer 배열에 차량번호 순으로 주차 요금을 저장할 수 있다.

[구현시 고려(고민)한 사항]

records를 ParkingInfo로 저장할 때, 자바 클래스 중 List, Map 중 Map 으로 선택했다. 

입차/출차 내역이 있는지 확인해야 했기에 해당 Key값이 있는지 확인할 수 있는 구조가 필요했다.

•  Key 값을 차량번호로 두고 containsKey로 판단했다.

 

코드

import java.util.*;
class Solution {
	public static int[] solution(int[] fees, String[] records) {
        /**
         * 1. records 세팅
         *      - 이미 저장되어있는 차량번호 체크를 위해 map으로 선언
         */
        Map<String, ParkingInfo> map = new HashMap<>();
        for (String record : records) {
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(record, " ");
            String time = st.nextToken().replace(":", "");
            String carNum = st.nextToken();
            String type =  st.nextToken();

            double inH, inM, outH, outM;
            if (map.containsKey(carNum)) {
                ParkingInfo carParkingInfo = map.get(carNum);
                if (type.equals("IN")) {
                    carParkingInfo.setInTime(time);
                } else { // type == "OUT"
                    // 이전에 저장되어있는 입차시간 가져와서 계산
                    String inTime = carParkingInfo.getInTime();
                    carParkingInfo.setTotalTime(calculateTime(inTime, time));
                }
            } else {
                // OUT이 먼저 들어오는 경우는 제한사항에서 제외되었기에 고려하지 않아도 됨
                map.put(carNum, new ParkingInfo(carNum, time));
            }
        }

        /**
         * 2. records 확인
         *      - 출차 시간이 입력되지 않은 경우 totalTime 계산해서 갱신
         *      - ParkingInfo를 리스트에 저장 : 정렬을 위함
         */
        List<ParkingInfo> infoList = new ArrayList<>();
        for (ParkingInfo mapInfo : map.values()) {
            String infoInTime = mapInfo.getInTime();
            if (!infoInTime.isBlank()) {
                mapInfo.setTotalTime(calculateTime(infoInTime, "2359"));
            }
            infoList.add(mapInfo);
        }
        infoList.sort(ParkingInfo::compareTo);

        /**
         * 3. 주차 요금 계산
         */
        double basicTime = fees[0];
        int basicPrice = fees[1];
        double unitTime = fees[2];
        int pricePerTime = fees[3];

        int[] answer = new int[map.size()];
        int idx = 0;
        for (ParkingInfo info : infoList) {
            int calPrice = basicPrice;
            if (info.getTotalTime() >= basicTime) {
                calPrice += Math.ceil((info.getTotalTime() - basicTime)/unitTime) * pricePerTime;
            }
            answer[idx++] = calPrice;
        }

        return answer;
    }

    public static double calculateTime(String in, String out) {
        double inH = Integer.parseInt(in.substring(0,2));
        double inM = Integer.parseInt(in.substring(2));
        double outH = Integer.parseInt(out.substring(0,2));
        double outM = Integer.parseInt(out.substring(2));

        return (outH * 60 + outM) - (inH * 60 + inM);
    }

    public static class ParkingInfo implements Comparable<ParkingInfo>{
        String carNum; // 차량번호

        String inTime; // 입차시간 (주차장에 이미 있는 차량(차량번호가 같은 차량)이 다시 입차되는 경우는 입력에 없기 때문에)
        double totalTime; // 총 누적시간

        public ParkingInfo(String carNum, String inTime) {
            this.carNum = carNum;
            this.inTime = inTime;
            this.totalTime = 0;
        }

        public void setInTime(String inTime) {
            this.inTime = inTime;
        }

        public String getInTime() {
            return inTime;
        }

        public void setTotalTime(double totalTime) {
            this.inTime = ""; // 입차시간 초기화 (출차시간 입력되는 경우에만 totalTime Setting)
            this.totalTime += totalTime;
        }

        public double getTotalTime() {
            return totalTime;
        }

        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            ParkingInfo other = (ParkingInfo) o;
            return other.carNum == carNum;
        }

        @Override
        public int hashCode() {
            return Objects.hash(carNum);
        }

        @Override
        public int compareTo(ParkingInfo o) {
            int intCarNum = Integer.parseInt(this.carNum);
            int intOtherCarNum = Integer.parseInt(o.carNum);
            return intCarNum - intOtherCarNum;
        }
    }
}

 

참고 포스팅

 

JAVA) 자바 Math.ceil 자세히 알아보기(올림, 소수점 버리기)