[프로그래머스] [1차]캐시/Python - Lv.2

❓문제

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/17680?language=python3

프로그래머스

성능 요약

메모리: 17.5 MB, 시간: 64.21 ms

 

 

문제 설명

 

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.

✍🏻풀이

캐시 문제로 캐시 교체 알고리즘은 LRU(Least Recently Used)를 사용한다.

우선 캐시란 데이터나 값을 미리 복사해 놓는 임시 장소를 말한다. 미가공 데이터 또는 1차 데이터에 접근하는 시간이 오래 걸리는 경우나 값을 다시 계산하는 시간을 절약하고 싶은 경우에 사용한다. 캐시에 데이터를 미리 복사해 놓으면 계산이나 접근 시간없이 더 빠른 속도로 데이터에 접근할 수 있다.

이제 LRU에 대해 알아보자. LRU는 가장 오랫동안 참조되지 않은 페이지를 교체하는 방식이다. 사용된 지 가장 오래된 데이터는 앞으로도 사용 확률이 낮다고 판단하여 만들어진 알고리즘이다. 즉, 캐시가 가득 차서 더 이상 공간이 없을 때, 가장 오래된 데이터를 찾아서 없애주는 작업이 필요하다. 캐시 안에 참조하고자 하는 데이터가 없다면 가장 오래된 데이터를 지우고 현재의 값을 캐시에 넣는다. 이미 존재한다면 해당 값을 가장 최근 위치로 넣는다.

그렇다면 문제로 돌아가 LRU 교체 알고리즘에 따라 바로 큐를 떠올릴 수 있다. 먼저 큐의 최대 사이즈를 cacheSize로 정의하여 큐가 다 찾을 때 알아서 가장 오래된 데이터를 지우도록 한다. 즉, 캐시 안에 해당 도시가 없고 다 차 있는 상태라면 데이터를 새로 집어넣을 때 알아서 가장 오래된 데이터가 지워질 것이다. 그렇다면 이미 해당 도시가 큐에 있는 경우에는 어떻게 해야 할까? 해당 도시를 큐에서 지우고 큐에 다시 그 도시를 넣으면 가장 최근 위치로 들어갈 것이다.

그리고 문제에서 cache hit의 경우 실행시간은 1이고, cache miss는 5라고 했다. cache hit은 캐시 안에 있는 경우를 말하고 cache miss는 캐시 안에 없는 경우를 말한다. 그러므로 위의 로직을 처리할 때 answer를 계산하면 된다.

💻코드

from collections import deque

def solution(cacheSize, cities):
    answer = 0
    cache = deque(list(), cacheSize)
    
    for c in cities:
        city = c.lower()
        if city not in cache:
            cache.append(city)
            answer += 5
        else:
            cache.remove(city)
            cache.append(city)
            answer += 1
    
    return answer

📍후기

컴퓨터 구조 시험보고 cache hit, cache miss를 하도 많이 들어서 보기 싫어서 안 봤는데 지금 보니 생각보다 간단한 문제였다.