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문제 설명

캐시

지도개발팀에서 근무하는 제이지는 지도에서 도시 이름을 검색하면 해당 도시와 관련된 맛집 게시물들을 데이터베이스에서 읽어 보여주는 서비스를 개발하고 있다.
이 프로그램의 테스팅 업무를 담당하고 있는 어피치는 서비스를 오픈하기 전 각 로직에 대한 성능 측정을 수행하였는데, 제이지가 작성한 부분 중 데이터베이스에서 게시물을 가져오는 부분의 실행시간이 너무 오래 걸린다는 것을 알게 되었다.
어피치는 제이지에게 해당 로직을 개선하라고 닦달하기 시작하였고, 제이지는 DB 캐시를 적용하여 성능 개선을 시도하고 있지만 캐시 크기를 얼마로 해야 효율적인지 몰라 난감한 상황이다.

어피치에게 시달리는 제이지를 도와, DB 캐시를 적용할 때 캐시 크기에 따른 실행시간 측정 프로그램을 작성하시오.

입력 형식

• 캐시 크기(cacheSize)와 도시이름 배열(cities)을 입력받는다.
• cacheSize는 정수이며, 범위는 0 ≦ cacheSize ≦ 30 이다.
• cities는 도시 이름으로 이뤄진 문자열 배열로, 최대 도시 수는 100,000개이다.
• 각 도시 이름은 공백, 숫자, 특수문자 등이 없는 영문자로 구성되며, 대소문자 구분을 하지 않는다. 도시 이름은 최대 20자로 이루어져 있다.

출력 형식

• 입력된 도시이름 배열을 순서대로 처리할 때, 총 실행시간을 출력한다.
  
  

조건

• 캐시 교체 알고리즘은 LRU(Least Recently Used)를 사용한다.
• cache hit일 경우 실행시간은 1이다.
• cache miss일 경우 실행시간은 5이다.

입출력 예

나의 풀이

def solution(cacheSize, cities):
    d=dict()
    r =0 
    for i, v in enumerate(cities):
        v=v.lower()

        if cacheSize == 0: # 캐시사이즈 0인 경우
            return len(cities)*5

        if len(d) < cacheSize: 
            if v in d.keys():
                r += 1
                d[v]=i+1
            else:
                r += 5
                d[v]=i+1
        else:
            if v in d.keys():
                r += 1
                d[v]=i+1
            else: 
                for j in d.keys():
                    if d[j] == min(d.values()):
                        del d[j]
                        break
                d[v]=i+1
                r += 5
    return r

조건에 주목해서 문제를 풀어야 합니다.
LRU 알고리즘은 가장 오랫동안 참조되지 않은 페이지를 교체하는 기법입니다.
cache hit는 원하는 데이터가 캐시에 존재할경우 해당 데이터를 반환하는 경우입니다.
cache miss는 원하는 데이터가 캐시에 존재하지 않을 경우 저장중인 데이터를 선택해 변경하는 경우입니다.

딕셔너리에 키로 도시이름을 저장하고 값으로 가장 최근에 사용된 시간을 저장하는 방식으로 문제를 풀었습니다. 딕셔너리의 크기는 캐시크기만큼 가능합니다.

1. 캐시사이즈가 0인 경우 실행시간은 모두 cache miss에 의해 실행되서 len(cities)*5를 리턴합니다.
2-1. 딕셔러니가 캐시사이즈보다 작을 때 도시이름이 딕셔너리에 있다면 cache hit 경우로 실행시간에 1을 더하고
딕셔너리 값을 변경합니다.
2-2. 도시이름이 딕셔너리에 없다면 cache miss 경우로 실행시간에 5를 더하고 딕셔너리 값을 추가합니다.
3. 딕셔너리가 가득 찬 경우입니다.
3-1. 도시이름이 딕셔너리에 있다면 cache hit 경우로 실행시간에 1을 더하고 딕셔너리 값을 변경합니다.
3-2. 도시이름이 딕셔너리에 있다면 가장 오랫동안 참조되지 않은 값을 제거하고 실행시간에 5를 더하고 딕셔너리에 키와 값을 추가합니다.

다른 사람의 풀이

def solution(cacheSize, cities):
    import collections
    cache = collections.deque(maxlen=cacheSize)
    time = 0
    for i in cities:
        s = i.lower()
        if s in cache:
            cache.remove(s)
            cache.append(s)
            time += 1
        else:
            cache.append(s)
            time += 5
    return time

deque(maxlen=cacheSize)로 고정 크기 큐를 만듭니다.
도시이름이 큐에 있다면 큐에 있는 도시이름을 삭제합니다.
도시이름을 큐에 추가하고 시간을 1 증가합니다.
도시이름이 큐에 없다면 큐에 도시이름을 추가하고 시간을 5 증가합니다. (큐가 찬 상태에서 새 아이템을 넣으면 첫 아이템이 자동으로 삭제)
for문 후에 시간을 리턴합니다.

프로그래머스 '[1차] 캐시' : https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/17680