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

예제 입력 1

13
0
1
2
0
0
3
2
1
0
0
0
0
0

예제 출력 1

0
2
1
3
2
1
0
0

문제 풀이

한번에 성공한 풀이

import sys
import heapq
input=sys.stdin.readline

N=int(input())
heap=[]

for _ in range(N):
    num=int(input())
    if num==0:
        if len(heap)==0:
            print(0)
        else:
            print(-heapq.heappop(heap))
    else:
        heapq.heappush(heap,-num)

문제에서 대놓고 최대 힙이라는 언급을 해서 쉽게 구현할 수 있었던 문제이다.

파이썬에는 heap을 만들어주는 모듈이 있다. import heapq 해주고 리스트를 생성하여 push,pop을 해주면 자동적으로 최대 힙에 맞게 정렬하는 것인데 이때 heappop()을 하면 최소값을 뽑아낸다.

최대값을 뽑아주기 위해서는 값을 넣어줄때 -을 추가하여 대소관계를 반대로 해주면 최대값이 뽑아 나오는 것이다.

heapq 사용하기

import heapq

heap=[]

// heap에 값 넣기
heapq.heappush(heap, '넣고 싶은 값')

// heap에 있는 최소값 출력하기
heapq.heappop(heap)

// 최대 힙을 만드려면 대소관계를 반대로 만들어준다.
heapq.heappush(heap,'-(넣고 싶은 값)'
print(-heapq.heappop(heap))

위와 같이 해주면 우리가 원하는 최대값이 출력된다.