[알고리즘] 11004번

오늘 풀어볼 문제는 백준 2751번 문제 "수 정렬하기 2" 이다.

이 문제는 실버5 문제이고 병합 정렬 문제이다.

문제

N개의 수가 주어졌을 때, 이를 오름차순으로 정렬하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 수의 개수 N(1 ≤ N ≤ 1,000,000)이 주어진다. 
둘째 줄부터 N개의 줄에는 수가 주어진다. 
이 수는 절댓값이 1,000,000보다 작거나 같은 정수이다. 수는 중복되지 않는다.

출력

첫째 줄부터 N개의 줄에 오름차순으로 정렬한 결과를 한 줄에 하나씩 출력한다.

📌첫 번째 도전📌
처음 이 문제를 풀 때 그냥 sort 라이브러리를 활용해서 해결하려 했다.

public class Main {
    static int[] arr;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        arr = new int[N+1];

        for(int i=1; i<=N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            arr[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
        }

        Arrays.sort(arr);

        for(int i=1; i<=N; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

하지만 시간 초과도 아니고 틀렸다는 결과가 나왔다. 그래서 이 방법은 아니구나를 깨달았다.

📌두 번째 도전📌
두 번째에는 병합 정렬을 활용했다.

public class Main {
    static int[] arr;
    static int[] tmp;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        arr = new int[N+1];
        tmp = new int[N+1];

        for(int i=1; i<=N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            arr[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
        }
        merge_sort(1, N);

        for(int i=1; i<=N; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

    private static void merge_sort(int start, int end) {
        if (end - start < 1) {
            return;
        }
        int m = start + (end - start) / 2;

        merge_sort(start, m);
        merge_sort(m+1, end);

        for(int i = start; i <= end; i++) {
            tmp[i] = arr[i];
        }

        int k = start;
        int index1 = start;
        int index2 = m + 1;

        while (index1 <= m && index2 <= end) {
            if(tmp[index1] > tmp[index2]) {
                arr[k] = tmp[index2];
                k++;
                index2++;
            } else {
                arr[k] = tmp[index1];
                k++;
                index1++;
            }
        }
        while (index1 <= m) {
            arr[k] = tmp[index1];
            k++;
            index1++;
        }
        while (index2 <= end) {
            arr[k] = tmp[index2];
            k++;
            index2++;
        }
    }
}

이번엔 시간 초과가 떴다...

📌세 번째 도전📌
그래서 BufferWriter을 활용해서 시간을 줄여보기로 했다.

public class Main {
    static int[] arr;
    static int[] tmp;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

        int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        arr = new int[N+1];
        tmp = new int[N+1];

        for(int i=1; i<=N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            arr[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
        }
        merge_sort(1, N);

        for(int i=1; i<=N; i++) {
            bw.write(arr[i] + "\n");
        }
        bw.flush();
        bw.close();
    }

    private static void merge_sort(int start, int end) {
        if (end - start < 1) {
            return;
        }
        int m = start + (end - start) / 2;

        merge_sort(start, m);
        merge_sort(m+1, end);

        for(int i = start; i <= end; i++) {
            tmp[i] = arr[i];
        }

        int k = start;
        int index1 = start;
        int index2 = m + 1;

        while (index1 <= m && index2 <= end) {
            if(tmp[index1] > tmp[index2]) {
                arr[k] = tmp[index2];
                k++;
                index2++;
            } else {
                arr[k] = tmp[index1];
                k++;
                index1++;
            }
        }
        while (index1 <= m) {
            arr[k] = tmp[index1];
            k++;
            index1++;
        }
        while (index2 <= end) {
            arr[k] = tmp[index2];
            k++;
            index2++;
        }
    }
}

정답이다 ㅎㅎ

[문제 출처] https://www.acmicpc.net/problem/2751