[Algorithm][JAVA] 백준 11279번: 최대 힙

https://www.acmicpc.net/problem/11279

11279번: 최대 힙

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문제

널리 잘 알려진 자료구조 중 최대 힙이 있다. 최대 힙을 이용하여 다음과 같은 연산을 지원하는 프로그램을 작성하시오.

1. 배열에 자연수 x를 넣는다.
2. 배열에서 가장 큰 값을 출력하고, 그 값을 배열에서 제거한다.

프로그램은 처음에 비어있는 배열에서 시작하게 된다.

 

입력

첫째 줄에 연산의 개수 N(1 ≤ N ≤ 100,000)이 주어진다.

다음 N개의 줄에는 연산에 대한 정보를 나타내는 정수 x가 주어진다.

만약 x가 자연수라면 배열에 x라는 값을 넣는(추가하는) 연산이고,

x가 0이라면 배열에서 가장 큰 값을 출력하고 그 값을 배열에서 제거하는 경우이다.

입력되는 자연수는 231보다 작다.

 

출력

입력에서 0이 주어진 회수만큼 답을 출력한다.

만약 배열이 비어 있는 경우인데 가장 큰 값을 출력하라고 한 경우에는 0을 출력하면 된다.

 

문제 접근

문제에서 널리 알려진 자료구조 중에는 최대 힙이 있다고 했다.

널리 알려진 자료구조라지만 난 처음 들어봤다.

문제는 날 비참하게 만들었다. 

 

개념 참고 링크:

https://goodmilktea.tistory.com/75

 https://chanhuiseok.github.io/posts/ds-4/

 

힙

- 완전 이진 트리의 일종으로 우선순위 큐를 위하여 만들어진 자료구조

 

최대힙

- 부모 노드의 키 값이 자식 노드의 키 값보다 크거나 같은 완전 이진 트리
- key(부모 노드) >= key(자식 노드)

 

최소힙

- 부모 노드의 키 값이 자식 노드의 키 값보다 작거나 같은 완전 이진 트리
- key(부모 노드) <= key(자식 노드)

 

우선순위 큐(Priority Queue)

- 큐에 들어간 순서에 상관없이 우선순위가 높은 데이터가 먼저 나오는 것이다. 

- 우선순위 큐는 힙(Heap)이라는 자료구조를 가지고 구현할 수 있다.

- 우선순위 큐를 그냥 사용하면 오름차순으로 되고,

우선순위 큐 마지막에 Collections.reverseOrder를 입력하면 내림차순으로 할 수 있다.

 

코드

 

코드 출처: [백준/BOJ] 11279번 : 최대 힙 (JAVA / 자바) :: 코딩하는 코알못 (tistory.com)

 

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Collections;
import java.util.PriorityQueue;

 

1. import java.io.BufferedReader;

- 자바의 입력방식으로는 scanner와 bufferedreader가 있다.

- 사용은 scanner가 더 편하지만 bufferedreader가 버퍼를 사용하기 때문에 속도가 더 빠르다.

(이 문제에서 Scanner 사용 시 시간 초과 됨)

- bufferedreader는 무조건 문자열로 받아오기때문에 정수형이나 실수형 변수에 저장하기 위해서는

입력과 형변환을 해줘야한다.

 

2. import java.io.IOException;

- 입출력 예외 처리 (컴파일러 인식, 컴파일에서 에러)

 

3. import java.io.InputStreamReader;

- InputStream을 char 단위로 변환시키는 역할

 

4. import java.util.Collections;

- 모두 static 메서드로 구성

- 컬렉션 타입의 객체에 대한 객체생성, 정렬, 병합, 검색 등의 알고리즘을 구현

 

5. import java.util.PriorityQueue;

- 우선순위 큐를 사용할 수 있다.

 

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		int N = Integer.parseInt(br.readLine());
		//내림차순
		PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<Integer>(Collections.reverseOrder());
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		
		for(int i = 0; i < N; i++) {
			int x = Integer.parseInt(br.readLine());
			//x가 0일때 비어있으면 0, 비어있지 않으면 맨 앞에 위치한 값을 제거, 출력
			if(x == 0) {
				if(pq.isEmpty()) sb.append(0).append("\n");
				else {
					sb.append(pq.poll()).append("\n");
				}
			}else {
				pq.offer(x);
			}
		}
		System.out.println(sb);
	}

}

 

11286번보다는 쉽지만 그래도 이 코드 역시 이해하기 어려웠다. 

지금 당장 나 혼자 코드를 짜보라고 한다면...... 못할 거 같다. ^_ㅠ,,,

이 문제 역시 조금 더 공부 후 나중에 다시 풀어봐야 되겠다. (1927번 최소힙 문제도 같이!)