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이중우선순위큐

문제 설명

이중 우선순위 큐는 다음 연산을 할 수 있는 자료구조를 말합니다.

명령어	수신 탑(높이)
I 숫자	큐에 주어진 숫자를 삽입합니다.
D 1	큐에서 최댓값을 삭제합니다.
D -1	큐에서 최솟값을 삭제합니다.

이중 우선순위 큐가 할 연산 operations가 매개변수로 주어질 때, 모든 연산을 처리한 후 큐가 비어있으면 [0,0] 비어있지 않으면 [최댓값, 최솟값]을 return 하도록 solution 함수를 구현해주세요.

제한사항

• operations는 길이가 1 이상 1,000,000 이하인 문자열 배열입니다.
• operations의 원소는 큐가 수행할 연산을 나타냅니다.
  • 원소는 “명령어 데이터” 형식으로 주어집니다.
  • 최댓값/최솟값을 삭제하는 연산에서 최댓값/최솟값이 둘 이상인 경우, 하나만 삭제합니다.
• 빈 큐에 데이터를 삭제하라는 연산이 주어질 경우, 해당 연산은 무시합니다.

입출력 예

operations	return
["I 16","D 1"]	[0,0]
["I 7","I 5","I -5","D -1"]	[7,5]

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문제풀이

Python의 라이브러리 heapq를 사용하여 해결하였습니다.
heapq는 기본적으로 최소힙이고, 최대힙으로 만들기 위해서는 (-num, num)의 튜플 형태로 push를 하여 우선순위를 역순으로 부여하면 됩니다.

처음에는 최소힙만을 사용하여 최대값을 제거해야하는 상황이면 list.pop()을 통해 마지막 index를 제거하면 될 것이라 생각했습니다. 그래서 그렇게 구현을 하고 제출한 결과, 정답이 나왔습니다.

하지만 다시 생각해보니, 최소힙에서 마지막 index가 최대값이라는 보장이 없기 때문에 잘못된 구현 방식임을 인지하였습니다.

ex)  ["I 10", "I 50", "I 20"]   >>   [10, 50, 20]

그리하여 최소힙, 최대힙 두 가지의 우선순위큐를 동시에 유지를 함으로써 최소값을 제거할 때는 최소힙에서 pop을 한 값을 최대힙에서 remove하고, 최대값을 제거할 때는 그 반대로 하면 됩니다. 최대힙에는 튜플 형태로 삽입이 되어있기 때문에 최소힙에서 remove할 값 혹은 answer에 넣기 위한 값은 index로 접근해야 합니다.

import heapq

def solution(operations):
    min_hq = []
    max_hq = []
   
    for oper in operations:
        oper_split = oper.split(' ')
        direct = oper_split[0]
        num = oper_split[1]
        num = int(num)

        if direct == "I":
            heapq.heappush(min_hq, num)
            heapq.heappush(max_hq, (-num, num))
        else:
            if len(min_hq) == 0:
                continue
            else:
                if num == -1:
                    del_num = heapq.heappop(min_hq)
                    max_hq.remove((-del_num, del_num))
                else:
                    del_num = heapq.heappop(max_hq)
                    min_hq.remove(del_num[1])
   
    answer = []
    if len(min_hq) == 0:
        answer = [0, 0]
    else:
        answer = [max_hq[0][1], min_hq[0]]
       
    return answer