[알고리즘] 프로그래머스 - 이중우선순위큐(Java)

코딩테스트 연습 - 이중우선순위큐 | 프로그래머스 스쿨 (programmers.co.kr)

프로그래머스

* 문제 설명

이중 우선순위 큐는 다음 연산을 할 수 있는 자료구조를 말합니다.

명령어수신 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.

* 제한 사항

• 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 = ["I 16", "I -5643", "D -1", "D 1", "D 1", "I 123", "D -1"]	return = [0,0]
operations = ["I -45", "I 653", "D 1", "I -642", "I 45", "I 97", "D 1", "D -1", "I 333"]	return = [333, -45]

입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 16과 -5643을 삽입합니다.
• 최솟값을 삭제합니다. -5643이 삭제되고 16이 남아있습니다.
• 최댓값을 삭제합니다. 16이 삭제되고 이중 우선순위 큐는 비어있습니다.
• 우선순위 큐가 비어있으므로 최댓값 삭제 연산이 무시됩니다.
• 123을 삽입합니다.
• 최솟값을 삭제합니다. 123이 삭제되고 이중 우선순위 큐는 비어있습니다.

따라서 [0, 0]을 반환합니다.

입출력 예 #2

• -45와 653을 삽입후 최댓값(653)을 삭제합니다. -45가 남아있습니다.
• -642, 45, 97을 삽입 후 최댓값(97), 최솟값(-642)을 삭제합니다. -45와 45가 남아있습니다.
• 333을 삽입합니다.

이중 우선순위 큐에 -45, 45, 333이 남아있으므로, [333, -45]를 반환합니다.

 

* 풀이

이미 문제의 제목이 '이중우선순위큐'라고 정의되어 있기 때문에 이중우선순위큐를 구현하는 것이 문제의 핵심이다. 프로그래밍에서 힙 자료구조는 default로 최소힙을 지원한다. 이 문제에서는 최솟값과 최댓값을 뽑아내야 하는데, 그렇기 때문에 최대힙도 구현을 해야 한다. 최소힙(minHeap)과 최대힙(maxHeap)으로 문제를 푸는 방식도 있으나, 필자는 그렇게 하지 않고 자바의 자료구조 중 TreeMap을 활용했다. 삽입할 숫자를 key의 형태로 TreeMap에 넣는다. TreeMap의 장점은 데이터를 삽입할 때 알아서 오름차순 정렬을 해준다는 것이다. 그 후 "D 1" 커맨드의 경우에는 최댓값을 추출해야 하므로 TreeMap의 lastKey와 remove 메서드를 사용한다. "D -1" 커맨드의 경우에는 최솟값을 추출해야 하므로 TreeMap의 firstKey와 remove 메서드를 사용한다. 그 후 TreeMap이 비어있는지 확인하고, 비어있다면 [0, 0]을, 비어있지 않다면 [lastKey, firstKey]를 출력하면 풀이는 완료된다.

import java.util.*;

class Solution {
    public int[] solution(String[] operations) {
        int[] answer = new int[2];
        int length = operations.length;
        TreeMap<Integer, Integer> tm = new TreeMap<>();

        for(int i = 0; i < length; i++) {
            String[] operArray = operations[i].split(" ");
            String oper = operArray[0];
            int operNum = Integer.parseInt(operArray[1]);

            if(oper.equals("I")) {
                tm.put(operNum, 1);
            }

            else if(oper.equals("D")) {
                if(operNum == 1) {
                    if(!tm.isEmpty()) {
                        int lastData = tm.lastKey();
                        tm.remove(lastData);
                    }
                }
                else if(operNum == -1) {
                    if(!tm.isEmpty()) {
                        int firstData = tm.firstKey();
                        tm.remove(firstData);
                    }
                }
            }
        }

        if(!tm.isEmpty()) {
            answer[0] = tm.lastKey();
            answer[1] = tm.firstKey();
            return answer;
        }

        else {
            answer[0] = 0;
            answer[1] = 0;
            return answer;
        }
    }
}