[Boj_1927] 최소 힙

📎 문제 링크

https://www.acmicpc.net/problem/1927

1927번: 최소 힙

 

▸ 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.

 

▸ 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.

 

▸ 출력

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

 

📍 문제 정보

• 🥈 문제 레벨 : 실버 2
• 🔔  문제 유형 : 자료구조, 우선순위 큐
• 💬  풀이 언어 : JAVA

 

🤔 문제 풀이

• 우선순위 큐(Priority Queue)를 활용하여 문제를 해결했다.
• PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
• 위의 형태로 사용해 주면 작은 숫자가 우선순위가 되므로, 최소 힙을 구현할 수 있다.

 

🔍 힙(Heap)이란 ?

• 최솟값 또는 최댓값을 빠르게 찾아내기 위해 완전이진트리 형태로 만들어진 자료구조이다.

🔸 힙의 종류

• 최소 힙(Min Heap)
  • 부모 노드 값이 자식 노드의 값보다 작거나 같다.
  • 루트 값은 저장된 원소 중 가장 작다.
• 최대 힙(Max Heap)
  • 부모 노드 값이 자식 노드의 값보다 크거나 같다.
  • 루트 값은 저장된 원소 중 가장 크다.

🔍 우선순위 큐(Priority Queue)란 ?

• 일반 Queue가 FIFO(First In First Out)의 특징을 가진 것과 다르게,
• 데이터가 들어온 순서에 상관없이 우선순위가 높은 데이터가 먼저 나오는 자료구조이다.
• 내부 요소는 힙으로 구성되어 이진트리 구조로 이루어져 있다.
• 내부 구조가 힙으로 구성도어 있기 때문에, 시간 복잡도는 O(NLogN)이다.

 

✔ 최종 코드

메모리 : 25656KB
시간 : 280ms

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.PriorityQueue;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int n = Integer.parseInt(br.readLine()); // 연산의 개수
        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>(); // 오름차순 기준
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int num = Integer.parseInt(br.readLine());

            if (num == 0) { // 들어오는 값이 0이라면
                if (pq.isEmpty()) { // 배열이 비어있는 경우라면
                    sb.append(0).append("\n"); // 0 출력
                } else { // 배열에서 가장 작은 값 출력하고 그 값 제거
                    sb.append(pq.poll()).append("\n");
                }
            } else { // 들어오는 값이 0이 아니라면
                pq.offer(num); // 배열에 값 추가
            }
        }
        System.out.println(sb.toString());
    }
}

 

 

📍 함께 풀어보면 좋은 백준 문제

• 최대 힙
• 절댓값 힙