[프로그래머스, 자바] 이중우선순위 큐 - 힙

프로그래머스 3단계 이중우선순위큐 문제

 url : https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42584?language=java

문제설명

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.

제한사항

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	return
[I 7,I 5,I -5,D -1]	[7,5]

입출력 예 설명

7,5,-5를 삽입 후 최솟값을 삭제합니다. 최대값 7, 최소값 5를 반환합니다.

자바코드

          
import java.util.*;

class Solution {
    
   public int[] solution(String[] operations) {
        int[] answer = new int[2];
        Queue maxQueue = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());
        Queue minQueue = new PriorityQueue<>();
        
        for(String operation : operations) {
           String[] cmd = operation.split(" ");
           if(cmd[0].equals("I")) {
              maxQueue.add(Integer.parseInt(cmd[1]));
              minQueue.add(Integer.parseInt(cmd[1]));
           } else if(!maxQueue.isEmpty()){
              if(cmd[1].equals("1")) deleteElement(minQueue, maxQueue.poll());
              else deleteElement(maxQueue, minQueue.poll());
           }
        }
        
        answer[0] = maxQueue.isEmpty() ? 0 : maxQueue.poll();
        answer[1] = minQueue.isEmpty() ? 0 : minQueue.poll();
        return answer;
    }
   
   public void deleteElement(Queue queue, int num) {
      List temp = new ArrayList<>();
      while(!queue.isEmpty()) {
         int extract = queue.poll();
         if(extract == num) break;
         temp.add(extract);
      }
      queue.addAll(temp);
   }
}

문제설명

이 문제는 이미 문제명에서 정답을 말해주고 있다. 이 문제 이전에, 라면공장, 디스크컨트롤러 문제를 미리 경험해서 그런지 굉장히 쉽게 풀 수 있었다.

이 문제는 우선순위큐의 특성을 잘 활용한 문제인것 같다. 배열에서 최대값과 최소값을 구할려면 정렬을 해서 가장 처음 또는 마지막 요소를 구해야 한다.

그렇다면 정렬은 NlogN 의 시간복잡도가 발생한다. 하지만 우선순위큐는 logN만에 최대값 또는 최소값을 구할 수 있다. 

그렇기 때문에 이 문제는 정렬을 통해서도 구할 수는 있겠지만, 우선순위큐 자료구조를 활용하는 것이 더 효율적이다!

그래서 최대값을 구하기 위한 우선순위큐는 내림차순 정렬로 설정했고, 최소값을 구하기 위한 큐는 오름차순 정렬로 설정했다. 최대값을 제거할 경우에는 

최대값 우선순위큐의 가장 첫번째 값을 POLL 하고, 최소값 우선순위큐에서는 방금 POLL 했던 값과 동일한 값을 제거한다. 반대로 최소값을 제거할 경우에는

최소값 우선순위큐의 가장 첫번째 값을 POLL 하고, 최대값 우선순위큐에서는 방금 POLL 했던 값과 동일한 값을 제거한다. 

그리고 마지막에는 각각의 큐에서 첫번째 값을 출력하면 최대값과 최소값을 구할 수 있다.

그리고 여기서 약간의 코드의 중복성을 제거할 수 있다. 위에서 보면 최대값과 최소값을 제거하는 과정이 대상만 다를뿐 동일하게 동작을 한다.

그래서 나는 메소드로 따로 분리했다!

그럼 오늘 알고리즘은 끝! 진짜 동적계획법으로 넘어가야 겠다!