[백준] 11279 - 최대힙

Solved.ac Class 완전정복 프로젝트

Class : 3 ~ 3 ++

 

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링크

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

11279번: 최대 힙

문제

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

배열에 자연수 x를 넣는다.
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 횟수만큼 답을 출력한다. 만약 배열이 비어 있는 경우인데 가장 큰 값을 출력하라고 한 경우에는 0을 출력하면 된다.

접근방법

 힙 구조의 객체를 이용하여 문제를 해결할 수 있는지 묻는 문제이다. 이 점을 기억하고 풀이로 들어가자. 

풀이

 값이 높은 경우엔 먼저 출력해야 한다. 이러한 구조를 갖는 Collection 객체가 존재한다. 바로 우선순위 큐이다. 우선순위 큐는 Queue인터페이스를 상속받은 Concrete Class이다. 우선순위 큐는 우선순위가 높은 값부터 출력하는 방식의 큐라고 생각하면 된다. 우선순위를 비교할 만한 기준이 있어야 하기 때문에 해당 객체가 특별하게 정의된 객체라면, 반드시 comparable 인터페이스를 상속받아 기준을 만들어 줘야 한다. 해당 문제는 int형 자료형으로 우선순위를 판별할 기준이 있으므로 딱히 신경 쓸 필요는 없다. 데이터를 잘 받아서, 0 이 들어올 때만 출력하면 끝난다.

 

 

코드

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

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Main test = new Main();
    }

    public Main() throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int cnt = Integer.parseInt(br.readLine());
        int[] datas =new int[cnt];
        for (int i = 0 ; i < cnt; i++){
            datas[i] = Integer.parseInt(br.readLine());
        }

        StringBuilder result = solution(datas);
        System.out.println(result);
    }

    private StringBuilder solution (int[] datas){

        Queue<Integer> prque = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (int data : datas){
            if(data ==0){
                if(prque.isEmpty()){
                    result.append(0).append("\n");
                }else{

                    result.append(prque.poll()).append("\n");
                }

            }else{
                prque.add(data);
            }

        }
        return result;
    }
}

 

 

결과

 

 

 문제 자체는 우선순위 큐만 사용하면, 어렵지 않게 풀 수 있다. 그런데 나도 문제를 풀고나서 우선순위 큐를 보다가 오해하는 부분을 발견해 얘기해볼까 한다.(이 문제는 우선순위 큐 포스팅 때 반드시 다뤄야겠다.)

 

내가 문제에서 우선순위 큐를 생각한 이유는 내 머릿속엔 "우선순위 큐 = 힙"이라는 인식이 어느정도 박혀 있다. 힙 자체가 최대나 최솟값이 상단에 오는 이진트리 형태이기 때문에 우선순위 큐의 목적과 잘 맞아떨어져 그렇게 인식하고 있다. 하지만 여기서 주의해야 할 점은 모델과 구체적 방식을 구별하지 못하고 있다는 사실이었다. 우선순위 큐는 특정 기준에 의해 우선순위에 따라 값을 제공하는 자료 구조이며, 그런 모델의 구체적 방식 중 하나가 힙이다. 이렇게 생각하면, 왜 인터페이스와 실제 클래스(Concrete Class)가 분리되어 구현되었는지 조금 이해가 되는 것 같다. 하나의 모델을 완성하는 방식은 다양할 수 있기 때문이다. 

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