최소 힙

김나영·2023년 5월 29일
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알고리즘

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문제

널리 잘 알려진 자료구조 중 최소 힙이 있다. 최소 힙을 이용하여 다음과 같은 연산을 지원하는 프로그램을 작성하시오.
1. 배열에 자연수 x를 넣는다.
2. 배열에서 가장 작은 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 작은 값을 출력하고 그 값을 배열에서 제거하는 경우이다. x는 231보다 작은 자연수 또는 0이고, 음의 정수는 입력으로 주어지지 않는다.


출력

입력에서 0이 주어진 횟수만큼 답을 출력한다. 만약 배열이 비어 있는 경우인데 가장 작은 값을 출력하라고 한 경우에는 0을 출력하면 된다.


풀이

우선순위 큐(PriorityQueue) 선언 : 우선 순위가 낮은 숫자 순인 최소힙 선언

PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();

StringBuilder를 사용하여 시간 단축

StringBuilder sb = new StringBuilder();

입력받은 값이 0이라면 힙에서 우선순위가 가장 높은 수를 뽑아서 출력하면 되는데 만약 배열이 비어있다면 0을 출력

if(num==0) {
    if(pq.isEmpty()) sb.append(0).append('\n');

그게 아니라면 배열에서 가장 작은 값을 출력하고 그 값을 배열에서 제거

 else sb.append(pq.poll()).append('\n');

입력 값이 0이 아닐 때는 pq에 입력값 추가

else {
        pq.add(num);

최종 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.PriorityQueue;
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
        int x = Integer.parseInt(br.readLine());
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < x; i++) {
            int num = Integer.parseInt(br.readLine());
            if(num==0) {
                if(pq.isEmpty()) sb.append(0).append('\n');
                else sb.append(pq.poll()).append('\n');
            }
            else {
                pq.add(num);
            }
        }
        System.out.println(sb);
    }
}

처음 실행했던 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.PriorityQueue;
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
        int x = Integer.parseInt(br.readLine());
        pq.add(num);
        for (int i = 0; i < x; i++) {
            int num = Integer.parseInt(br.readLine());
            if(num==0) {
                if(pq.isEmpty()) System.out.println(0);
                else System.out.println(pq.poll());
            }
        }
    }
}

이 코드 실행 시 실패해서 pq.add(num)의 위치를 else를 사용하여 if문 밖으로 내보냈더니 성공


성공한 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.PriorityQueue;
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
        int x = Integer.parseInt(br.readLine());
        for (int i = 0; i < x; i++) {
            int num = Integer.parseInt(br.readLine());
            if(num==0) {
                if(pq.isEmpty()) System.out.println(0);
                else System.out.println(pq.poll());
            }
            else {
                pq.add(num);
            }
        }
    }
}

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