[백준 11286번] 우선순위 큐 임의로 정렬하기 - java(자바) 절댓값 힙

절댓값 힙

문제

절댓값 힙은 다음과 같은 연산을 지원하는 자료구조이다.

1. 배열에 정수 x (x ≠ 0)를 넣는다.
2. 배열에서 절댓값이 가장 작은 값을 출력하고, 그 값을 배열에서 제거한다. 절댓값이 가장 작은 값이 여러개일 때는, 가장 작은 수를 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 0이 아니라면 배열에 x라는 값을 넣는(추가하는) 연산이고, x가 0이라면 배열에서 절댓값이 가장 작은 값을 출력하고 그 값을 배열에서 제거하는 경우이다. 입력되는 정수는 -2^31보다 크고, 2^31보다 작다.

출력

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

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예제 입력 1

18
1
-1
0
0
0
1
1
-1
-1
2
-2
0
0
0
0
0
0
0

예제 출력 1

-1
1
0
-1
-1
1
1
-2
2
0

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java 코드

이 문제는 우선순위 큐를 사용하는 문제입니다.

일반적인 큐(Queue)는 First in-First Out 구조로, 어떤 부가적인 조건 없이 먼저 들어온 데이터가 먼저 나가는 구조였습니다.

하지만 우선순위 큐(Priority Queue)는 들어간 순서에 상관없이 우선순위가 높은 데이터가 먼저 나오는 것 것을 말합니다.

우선순위 큐는 힙(Heap)이라는 자료구조를 가지고 구현할 수있기 때문에 이 둘을 묶어서 표현하곤 합니다.

 

우선순위 큐를 활용하는 법은 아래에 설명합니다.

 

우선순위의 기본 값은 최소 입니다.

그러나 이 어느문제는 풀기위해서 우선순위 기준을 자유자재로 하려면 어떻게 할까요?

Comparator 클래스를 임의로 만들면 됩니다.

저는 MyAbsIntComparator로 이름을 지었습니다.

import java.io.IOException;
import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Scanner;
//Silver_11286.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException   {
        // final BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        // int n = Integer.parseInt(br.readLine());// 1~n
        int n  = scan.nextInt();
        int input;
        // 인자에 Comparator를 넣는데, 스스로 MyAbsIntComparator 라는 클래스를 만들어서 했습니다.
        MyAbsIntComparator absComparator = new MyAbsIntComparator();
        PriorityQueue<Integer> absQueue = new PriorityQueue<Integer>(absComparator);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // input = Integer.parseInt(br.readLine());
            input = scan.nextInt();
            if (input!=0) {
                absQueue.add(input);
            } else {
                if (!absQueue.isEmpty()) {
                    System.out.println(absQueue.poll());
                }
                else{
                    System.out.println(0);
                }
            }
        }
        scan.close();
    }

}

// 우선순위 비교 클래스 생성
class MyAbsIntComparator implements Comparator<Integer>{
    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        int x1 = Math.abs(o1);
        int x2 = Math.abs(o2);
        if (x1 > x2) {
            return 1;
        }
        else if(x1 < x2) {
            return -1;
        }
        else{
            if(o1 == o2){
                return 0;
            }
            else{
                if(o1>o2)
                    return 1;
                else
                    return -1;
            }
        }
    }
}

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보시는것 처럼, Comparator 클래스를 상속받아서 compare메소드를 오버라이딩 시켜주면 됩니다!!

아래는 최대값이 우선적으로 나오도록 한것입니다.

compare메소드의 원본을 참조해서 절댓값 중 최소가 우선순위가 되도록 했습니다.

compare메소드의 원본은 마지막 설명에 있습니다.

class 아무이름 implements Comparator<Integer>{
    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        int x1 = Math.abs(o1);
        int x2 = Math.abs(o2);
        if (x1 > x2) {
            return 1;
        }
        else if(x1 < x2) {
            return -1;
        }
        else{
            if(o1 == o2){
                return 0;
            }
            else{
                if(o1>o2)
                    return 1;
                else
                    return -1;
            }
        }
    }
}

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우선순위 큐(힙) 활용

Priority Queue 선언

선언할때 인자로 Comparator 클래스를 넣어서 우선순위의 기준을 설정할수 있습니다.

import java.util.PriorityQueue; //import

//정수형 priorityQueue 선언 (우선순위가 낮은 숫자 순) 최소힙
PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();

//정수형 priorityQueue 선언 (우선순위가 높은 숫자 순) 최대힙
PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());

 

Priority Queue 값 추가

priorityQueue.add(1);     // priorityQueue 값 1 추가
priorityQueue.offer(2);   // priorityQueue 값 2 추가

 

Priority Queue 삭제

priorityQueue.poll();       // priorityQueue에 첫번째 값을 반환하고 제거 비어있다면 null
priorityQueue.remove();     // priorityQueue에 첫번째 값 제거
priorityQueue.clear();      // priorityQueue에 초기화

 

Priority Queue 출력

priorityQueue.poll();       // priorityQueue에 첫번째 값을 반환하고 제거 비어있다면 null
priorityQueue.peek();       // priorityQueue에 첫번째 값 참조(최소값 출력)

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comparator 클래스 이용하기

최소 힙(원본)의 본래의 메소드 입니다. 숫자가 작은것을 우선순위로 하죠.

이 내용을 조금 변형해서 우선순위와 정렬 기준을 설정할수 있습니다.

PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(new Comparator<Integer>() {

            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                if(o1 < o2) {
                    return -1;
                }else if(o1 > o2) {
                    return 1;
                }else {
                    return 0;
                }
            }
        });