[알고리즘] 두 용액 - 2470

해당 문제는 투 포인터 알고리즘을 이용해서 풀이했다. 간단하게 투 포인터와 풀이 방법을 적어보려고 한다.

투 포인터

이름 그대로 투 포인터 알고리즘은 두 개의 포인터를 이용해서 문제를 해결하는 알고리즘이다. 아래와 같이 1차원 배열에서 각자 다른 원소를 가리키고 있는 두 개의 포인터를 조작하여 원하는 값을 찾을 때까지 탐색한다.

아래 1차원 배열이 주어질 때, 두 수의 합이 10이 되는 수들을 찾아야 한다는 문제가 있다. 이 때, 투 포인터 알고리즘을 적용해서 풀이하면 O(N)의 시간복잡도를 가진다.(이중 for문으로 탐색시, O(N^2)가 된다.)

아래 문제는 투 포인터 알고리즘을 적용해서 풀이한 문제이다.

문제 설명 [백준] 두용액

KOI 부설 과학연구소에서는 많은 종류의 산성 용액과 알칼리성 용액을 보유하고 있다. 각 용액에는 그 용액의 특성을 나타내는 하나의 정수가 주어져있다. 산성 용액의 특성값은 1부터 1,000,000,000까지의 양의 정수로 나타내고, 알칼리성 용액의 특성값은 -1부터 -1,000,000,000까지의 음의 정수로 나타낸다.

같은 양의 두 용액을 혼합한 용액의 특성값은 혼합에 사용된 각 용액의 특성값의 합으로 정의한다. 이 연구소에서는 같은 양의 두 용액을 혼합하여 특성값이 0에 가장 가까운 용액을 만들려고 한다.

예를 들어, 주어진 용액들의 특성값이 [-2, 4, -99, -1, 98]인 경우에는 특성값이 -99인 용액과 특성값이 98인 용액을 혼합하면 특성값이 -1인 용액을 만들 수 있고, 이 용액이 특성값이 0에 가장 가까운 용액이다. 참고로, 두 종류의 알칼리성 용액만으로나 혹은 두 종류의 산성 용액만으로 특성값이 0에 가장 가까운 혼합 용액을 만드는 경우도 존재할 수 있다.

산성 용액과 알칼리성 용액의 특성값이 주어졌을 때, 이 중 두 개의 서로 다른 용액을 혼합하여 특성값이 0에 가장 가까운 용액을 만들어내는 두 용액을 찾는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에는 전체 용액의 수 N이 입력된다. N은 2 이상 100,000 이하이다. 둘째 줄에는 용액의 특성값을 나타내는 N개의 정수가 빈칸을 사이에 두고 주어진다. 이 수들은 모두 -1,000,000,000 이상 1,000,000,000 이하이다. N개의 용액들의 특성값은 모두 다르고, 산성 용액만으로나 알칼리성 용액만으로 입력이 주어지는 경우도 있을 수 있다.

출력

첫째 줄에 특성값이 0에 가장 가까운 용액을 만들어내는 두 용액의 특성값을 출력한다. 출력해야 하는 두 용액은 특성값의 오름차순으로 출력한다. 특성값이 0에 가장 가까운 용액을 만들어내는 경우가 두 개 이상일 경우에는 그 중 아무것이나 하나를 출력한다.

예제

예제 입력 1

5
-2 4 -99 -1 98

예제 출력 1

-99 98

풀이

가장 먼저, 용액을 오름차순으로 정렬하였다. 정렬된 배열의 양 끝의 요소를 가리키는 left, right 포인터를 두고, 두 포인터가 가리키는 요소의 합을 이용해 풀이했다.

먼저, 구한 합의 절댑값이 tmp에 들어있는 값보다 작다면 해당 값이 0에 더 가깝기 때문에 tmp를 업데이트 해주었다. 그리고 구한 합이 양수인지 음수인지 여부에 따라 포인터를 이동시켰다.

const solution = (input) => {
  let [[N], [...liquid]] = input.map((line) =>
    line.split(" ").map((num) => parseInt(num))
  );

  liquid.sort((a, b) => a - b);

  let left = 0;
  let right = N - 1;
  let answer = [];
  let tmp = Number.MAX_SAFE_INTEGER; // 0에 가장 가까웠던 합

  while (left < right) {
    const sum = liquid[left] + liquid[right];

    if (Math.abs(sum) < tmp) {
      tmp = Math.abs(sum); 
      answer = [liquid[left], liquid[right]];
      if (tmp === 0) break;
    }
    sum < 0 ? left++ : right--;
  }
  return answer.join(" ");
};