백준 7662 - 이중 우선순위 큐

https://www.acmicpc.net/problem/7662

7662번: 이중 우선순위 큐

 

문제 설명

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.

 

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 32-비트 정수이다. 

 

문제 풀이

일단 굉장히 힘들었다. 우선순위 큐 두 개를 사용해서 문제를 해결하고자 했다. 하나는 내림차순, 하나는 오름차순으로 정렬해서 "I"가 들어올 때에는 큐 두개에 모두 데이터를 삽입하고, "D"가 들어왔을 때는 -1, 1에 따라 두 가지 우선순위 큐 중 하나에서만 데이터를 삭제한다.

위와 같은 로직을 구현하기 위해 MAP을 통해 입력된 숫자들의 갯수를 카운트 해주었고, D명령이 수행될 때 마다 MAP에서도 데이터를 삭제했다. 큐에 값이 비었다면 D 명령을 무시하기 때문에 isEmpty를 통해 큐가 비었는지를 확인해 주었다.

마지막 결과에서 큐에 아무것도 남지 않았다면 EMPTY를 출력하기 때문에 cnt를 사용하여 I일때는 ++, D일때는 -- 연산을 수행함으로써 cnt <= 0 인 경우에는 EMPTY를 출력하도록 했다.

마지막에 출력하기 전, 두 가지 큐에서 가장 작은 값, 가장 큰 값을 뽑을 때 MAP에 없는 숫자일 경우 그냥 poll()을 통해 값을 버리고 그 다음 값을 찾도록 했다.

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {

   public static void main(String[] args) throws IOException {
      // TODO Auto-generated method stub
      BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
      StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
      StringBuilder sb = new StringBuilder();
      
      int T = Integer.parseInt(st.nextToken());
      for(int t=1; t<=T; t++) {
         int N = Integer.parseInt(br.readLine());
         PriorityQueue<Integer> pq1 = new PriorityQueue<>();
         PriorityQueue<Integer> pq2 = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());
         Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
         int insert=0;
         int delete=0;
         int cnt=0;
         for(int i=0; i<N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            char command = st.nextToken().charAt(0);
            int number = Integer.parseInt(st.nextToken());
            
            if(command=='I') {
               pq1.add(number);
               pq2.add(number);
               cnt++;
               if(map.containsKey(number)) {
                  map.replace(number, map.get(number)+1);
               }else {
                  map.put(number, 1);
               }
               insert++;
               
            }else if(command=='D') {

               if (cnt == 0) continue;
               
               if(number==-1) {
                  while(!map.containsKey(pq1.peek()) && !pq1.isEmpty()) {
                     pq1.poll();
                  }
                  
                  if(pq1.isEmpty()) continue;

                  if(map.get(pq1.peek())>1) map.replace(pq1.peek(), map.get(pq1.peek())-1);
                  else map.remove(pq1.poll());
               }else if(number==1) {
                  
                  while(!map.containsKey(pq2.peek()) && !pq2.isEmpty()) {
                     pq2.poll();
                  }
                  if(pq2.isEmpty()) continue;
                  if(map.get(pq2.peek())>1) map.replace(pq2.peek(), map.get(pq2.peek())-1);
                  else map.remove(pq2.poll());
               }
               cnt--;
            }
         }
         if(cnt<=0) {
            System.out.println("EMPTY");
         }
         else {
        	 while(!map.containsKey(pq2.peek())){
        		 pq2.poll();
        	 }
        	 while(!map.containsKey(pq1.peek())) {
        		 pq1.poll();
        	 }
            System.out.println(pq2.peek()+" "+pq1.peek());
         }
      }
//      System.out.print(sb);
   }

}