[Baekjoon] 1927 최소 힙 - JAVA

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.

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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.

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출력

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

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예제 입력 1 

9
0
12345678
1
2
0
0
0
0
32

예제 출력 1 

0
1
2
12345678
0

 

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📝제출 답안

import java.io.*;
import java.util.PriorityQueue;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        int n = Integer.parseInt(br.readLine());
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int input = Integer.parseInt(br.readLine());
            if (input == 0) {
                if (priorityQueue.isEmpty()) {
                    sb.append("0").append("\n");
                } else {
                    sb.append(priorityQueue.poll()).append("\n");
                }
            } else {
                priorityQueue.add(input);
            }
        }

        bw.write(sb.toString());
        bw.flush();
    }
}

 

이 문제는 힌트에서 해답을 찾을 수 있었다. 우선순위 큐(PriorityQueue)를 사용하는 문제였다.

 

먼저 시간 초과 문제를 고려해 입력과 출력을 BufferedReader와 BufferedWriter를 사용했다.

최소값을 우선적으로 출력해야하므로 내부적으로 최소 힙을 사용해 항상 최솟값을 우선적으로 처리하는 PriorityQueue를 사용한다.

 

입력값이 0이 들어왔을 때 큐가 비어있으면 0을 출력하고,

큐가 비어있지 않으면 poll() 메서드로 현재 큐에서 가장 작은 값이자 가장 앞에 놓인 값을 반환하고 제거한다.

0 외에 다른 정수가 입력값으로 들어오면 add() 메서드로 새로운 요소를 큐에 추가한다.

 

입력값 0이 들어왔을 때 출력값을 StringBuilder에 추가하고 최종적으로 BufferedWriter를 통해 출력해준다.

 

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 🪄우선순위 큐(PriorityQueue)

PriorityQueue는 우선순위 큐를 구현한 자바 클래스이다. 큐는 FIFO(First In First Out) 원칙을 따르는 자료구조인데, 우선순위 큐는 요소의 우선순위에 따라 처리 순서를 결정한다. 기본적으로는 최소힙(Min-Heap)을 사용해 가장 작은 값이 큐의 맨 앞에 위치한다. 최대힙(Max-Heap)으로 사용하려면 Comparator를 사용해 내림차순으로 정렬 기준을 설정해야 한다.

 

장점

• 최솟값 또는 최댓값을 빠르게 찾을 수 있다.
• 삽입과 삭제가 효율적이다. → 시간복잡도 O(logn)

단점

• 순차적으로 정렬된 데이터 접근이 비효율적이다.
• 특정 인덱스의 요소에 직접 접근할 수 없다.

제출 현황