99클럽 코테 스터디 파이썬 비기너 19일차 절댓값 힙

🤔 문제

문제
절댓값 힙은 다음과 같은 연산을 지원하는 자료구조이다.

배열에 정수 x (x ≠ 0)를 넣는다.
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.

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 -231보다 크고, 231보다 작다.

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

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

알고리즘 분류
자료 구조, 우선순위 큐

From Baekjoon, https://www.acmicpc.net/problem/11286

✨ 답안

import sys
import heapq

cnt = int(sys.stdin.readline())

answer = []
pqueue = []
heapq.heapify(pqueue)

for _ in range(cnt):
    value = int(sys.stdin.readline())

    if value == 0:
        if pqueue:
            vtuple = heapq.heappop(pqueue) 
            _, ovalue = vtuple
            answer.append(ovalue) ## An original value
        else: 
            answer.append(0) ## An empty queue
    else:
        # Implement a priority queue
        tvalue = (abs(value), value)
        heapq.heappush(pqueue, tvalue)

sys.stdout.write('\n'.join(str(ans) for ans in answer))

✨ 원리

1. 힙을 생성한다.
2. 2번 또는 3번을 입력받은 횟수만큼 반복한다. 입력받은 값이 0이 아니라면 힙에 값을 저장한다. 이때, 우선순위 큐를 구현하기 위해 저장할 값을 (절댓값, 원본 값) 형태의 튜플로 저장해 준다. (처음에는 절댓값이랑 1,-1로 튜플을 구성했는데, 원본이 더 간단하긴 하다.)
3. 입력받은 값이 0이라면 힙에서 튜플을 꺼내 절댓값과 부호를 곱해 결과 배열에 저장한다.
4. 결과 배열을 출력한다.

💻 구현

• 우선순위 큐는 보통 힙을 이용해 구현한다. 파이썬에서는 리스트를 힙으로 만들고, 저장할 때 튜플 형태로 값을 저장하면 된다. 튜플의 여러 값을 (앞의 값 기준, 뒤의 값 기준 순서로) 기준으로 힙이 정렬되는 원리를 이용한다. 3개 이상도 가능하다. 자신이 원하는 우선순위를 만들 수 있다는 것이 큰 강점. 딕셔너리 같이 생겼는데 튜플로 하니 간단하다. 이놈도 참 유용한..

😥 오류

• 힙은 'heapq' 연산('heappush', 'heappop', 'heapify')을 사용해야만 유지가 되고, 일반 리스트 연산('append', 'extend', 'sort', '[index]')을 사용하는 순간 힙으로 유지가 되지 않는다. 결과가 잘못될 수 있으므로 주의하자.

😂 후기

자료구조를 하나씩 공부해가는 것이 보람차다. 앞으로 이것도 열 밤 정도 남았는데, 끝까지 놓치지 않고 모든 미션을 완수하면 좋겠다. 내일은 정보처리기사 필기이고, 다음 날은 화이트햇 스쿨 필기인데, 그것도 잘 풀리면 좋겠다.. 🙏