백준 파이썬 공부 2025.03.21
7662번 이중 우선순위 큐 (골드 4)
1. 문제
이중 우선순위 큐(dual priority queue)는 전형적인 우선순위 큐처럼
데이터를 삽입, 삭제할 수 있는 자료 구조이다.
전형적인 큐와의 차이점은 데이터를 삭제할 때 연산(operation) 명령에 따라
우선순위가 가장 높은 데이터 또는 가장 낮은 데이터 중 하나를 삭제하는 점이다.
이중 우선순위 큐를 위해선 두 가지 연산이 사용되는데,
하나는 데이터를 삽입하는 연산이고 다른 하나는 데이터를 삭제하는 연산이다.
데이터를 삭제하는 연산은 또 두 가지로 구분되는데
하나는 우선순위가 가장 높은 것을 삭제하기 위한 것이고
다른 하나는 우선순위가 가장 낮은 것을 삭제하기 위한 것이다.
정수만 저장하는 이중 우선순위 큐 Q가 있다고 가정하자.
Q에 저장된 각 정수의 값 자체를 우선순위라고 간주하자.
Q에 적용될 일련의 연산이 주어질 때 이를 처리한 후
최종적으로 Q에 저장된 데이터 중 최댓값과 최솟값을 출력하는 프로그램을 작성하라.
2. 입력
입력 데이터는 표준입력을 사용한다.
입력은 T개의 테스트 데이터로 구성된다.
입력의 첫 번째 줄에는 입력 데이터의 수를 나타내는 정수 T가 주어진다.
각 테스트 데이터의 첫째 줄에는
Q에 적용할 연산의 개수를 나타내는 정수 k (k ≤ 1,000,000)가 주어진다.
이어지는 k 줄 각각엔 연산을 나타내는 문자(‘D’ 또는 ‘I’)와 정수 n이 주어진다.
‘I n’은 정수 n을 Q에 삽입하는 연산을 의미한다.
동일한 정수가 삽입될 수 있음을 참고하기 바란다.
‘D 1’는 Q에서 최댓값을 삭제하는 연산을 의미하며,
‘D -1’는 Q 에서 최솟값을 삭제하는 연산을 의미한다.
최댓값(최솟값)을 삭제하는 연산에서 최댓값(최솟값)이 둘 이상인 경우,
하나만 삭제됨을 유념하기 바란다.
만약 Q가 비어있는데 적용할 연산이 ‘D’라면 이 연산은 무시해도 좋다.
Q에 저장될 모든 정수는 -2^31 이상 2^31 미만인 정수이다.
3. 출력
출력은 표준출력을 사용한다.
각 테스트 데이터에 대해, 모든 연산을 처리한 후
Q에 남아 있는 값 중 최댓값과 최솟값을 출력하라.
두 값은 한 줄에 출력하되 하나의 공백으로 구분하라.
만약 Q가 비어있다면 ‘EMPTY’를 출력하라.
4. 문제 풀이
일단 매번 추가하고 정렬하는 방식으로 시도한 후,
pop으로 맨 앞과 맨 뒤를 제거하는 방식으로 시도했다.
당연히 시간초과가 나온다.
>>>코드1. 정렬, 시간초과
import sys
T = int(sys.stdin.readline().strip())
for _ in range(T):
Q = int(sys.stdin.readline().strip())
queue = []
for i in range(Q):
arr = sys.stdin.readline().strip().split()
if arr[0] == 'I':
queue.append(int(arr[1]))
queue.sort()
elif queue:
if arr[1] == '1':
queue.pop()
else:
queue.pop(0)
if queue:
if len(queue) == 1:
num = queue.pop()
print(num, num)
else:
print(queue.pop(), queue.pop(0))
else:
print("EMPTY")
그렇다면 제거하는 당시에 최대값과 최소값을 찾는건 어떨까?
역시나 시간초과이다.
>>>코드2. 최대값 최소값 찾기. 시간초과
import sys
T = int(sys.stdin.readline().strip())
for _ in range(T):
Q = int(sys.stdin.readline().strip())
queue = []
for i in range(Q):
arr = sys.stdin.readline().strip().split()
if arr[0] == 'I':
queue.append(int(arr[1]))
elif queue:
if arr[1] == '1':
queue.remove(max(queue))
else:
queue.remove(min(queue))
if queue:
if len(queue) == 1:
num = queue.pop()
print(num, num)
else:
print(queue.pop(), queue.pop(0))
else:
print("EMPTY")
>>>코드3. 그렇다면 최대값과 최소값을 저장해놓는건? 시간초과
import sys
T = int(sys.stdin.readline().strip())
for _ in range(T):
Q = int(sys.stdin.readline().strip())
queue = []
Max, Min = -2**31, 2**31
for i in range(Q):
arr = sys.stdin.readline().strip().split()
if arr[0] == 'I':
m = int(arr[1])
queue.append(m)
Max = max(Max, m)
Min = min(Min, m)
elif queue:
if arr[1] == '1':
queue.remove(Max)
Max = max(queue)
else:
queue.remove(Min)
Min = min(queue)
if queue:
if len(queue) == 1:
num = queue.pop()
print(num, num)
else:
print(queue.pop(), queue.pop(0))
else:
print("EMPTY")
저장하는 구조를 새로 생각을 해봐야겠다
최대 힙과 최소 힙에 동시에 저장을 한 후
딕셔너리로 해당 숫자와 숫자의 개수를 저장해놓는다.
삭제 시에는 해당 숫자의 개수가 0이 되면 딕셔너리에서 삭제하며,
삭제 하는 과정에서, 최대 힙과 최소 힙의 목록을 일치 시켜주는 작업을 시행한다.
큰 틀은 맞았으나, Key Error가 자꾸 발생한다.
원인은 딕셔너리 내부를 탐색하는 경우, 해당 key가 존재하지 않는 경우 오류가 난다.
따라서 해당 Key 값이 존재하지 않아도 오류가 발생하지 않는 탐색함수인
.get 함수를 사용하여 개수를 탐색한다.
get() 메서드는 다음과 같은 동작을 수행합니다:
- 만약 주어진 키(key)가 딕셔너리에 존재한다면, 해당 키에 대한 값을 반환합니다.
- 만약 주어진 키(key)가 딕셔너리에 존재하지 않는다면, 기본값(default value)을 반환합니다.
- 만약 기본값이 지정되지 않았다면, None을 반환합니다.
>>>코드 정답
import sys
import heapq
T = int(sys.stdin.readline().strip())
for _ in range(T):
Q = int(sys.stdin.readline().strip())
max_heap = []
min_heap = []
# 입력된 값과 개수를 저장할 딕셔너리
cnt = {}
for i in range(Q):
arr = sys.stdin.readline().strip().split()
# 값을 추가하는 경우
if arr[0] == 'I':
n = int(arr[1])
# 값과 개수을 딕셔너리에 저장
if n in cnt:
cnt[n] += 1
else:
cnt[n] = 1
# 최대힙과 최소힙에 저장 (우선순위 존재)
heapq.heappush(min_heap, n)
heapq.heappush(max_heap, -n)
# 값을 삭제하는 경우
elif arr[0] == 'D' and cnt:
# 최대값을 삭제하는 경우
if arr[1] == '1':
# 해당 값의 개수가 0 이하인 경우
while max_heap:
# 최대 힙에서 삭제 (최소 힙과 목록 일치 시켜주는 작업)
max_val = -max_heap[0]
if cnt.get(max_val, 0) > 0:
break
heapq.heappop(max_heap)
if max_heap:
# 해당 값의 개수 -1
max_val = -heapq.heappop(max_heap)
cnt[max_val] -= 1
if cnt[max_val] == 0:
del cnt[max_val]
# 최소값을 삭제하는 경우
elif arr[1] == '-1':
# 해당 값의 개수가 0 이하인 경우
while min_heap:
# 최소 힙에서 삭제 (최대 힙과 목록 일치 시켜주는 작업)
min_val = min_heap[0]
if cnt.get(min_val, 0) > 0:
break
heapq.heappop(min_heap)
if min_heap:
# 해당 값의 개수 -1
min_val = heapq.heappop(min_heap)
cnt[min_val] -= 1
if cnt[min_val] == 0:
del cnt[min_val]
if not cnt:
print("EMPTY")
else:
while max_heap:
max_val = -max_heap[0]
if cnt.get(max_val, 0) > 0:
break
heapq.heappop(max_heap)
while min_heap:
min_val = min_heap[0]
if cnt.get(min_val, 0) > 0:
break
heapq.heappop(min_heap)
print(-max_heap[0], min_heap[0])
빡셌다.
구조는 맞는거 같은데 자꾸 오류가 발생해서 어지러웠다.
5. 문제 링크
https://www.acmicpc.net/problem/7662