자바랑 코덕코덕

[문제]

널리 잘 알려진 자료구조 중 최대 힙이 있다. 최대 힙을 이용하여 다음과 같은 연산을 지원하는 프로그램을 작성하시오.

1. 배열에 자연수 x를 넣는다.
2. 배열에서 가장 큰 값을 출력하고, 그 값을 배열에서 제거한다.

프로그램은 처음에 비어있는 배열에서 시작하게 된다.

[문제 풀이]

이 문제는 이전 최소 힙 문제 풀이와 유사하다.

PriorityQueue에 넣을 때 -1을 곱해서 넣어주고

뺄 때 다시 -1을 곱한 값을 출력해 주면 된다.

참고: https://dos-soles.tistory.com/11?category=873473

[코드]

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

public class Main {

    static int N;
    static PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();

    static int stoi(String s) {
        return Integer.parseInt(s);
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        N = stoi(br.readLine());
        for (int i=0; i<N; i++) {
            int x = stoi(br.readLine());

            if (x == 0) {
                if (queue.isEmpty()) sb.append(0).append("\n");
                else {
                    sb.append(queue.poll()*-1).append("\n");
                }
            } else {
                queue.offer(x*-1);
            }
        }
        System.out.println(sb);
    }
}

[실행 결과]

실행 결과는 위와 같다.

[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.

[문제 풀이]

우선순위 큐는 힙으로 구현되면 위 문제는 우선순위 큐로 규현해야 하는 문제이다.

자바에서 우선순위 큐는 PriorityQueue로 구현 할 수 있다.

기본으로 최소힙으로 구현되어 있기 때문에 문제에서 0이 입력 받을 때마다 queue가 비어 있지 않다면 그냥 출력해 주면 되는 문제이다.

[코드]

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

public class Main {

    static int N;
    static PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();

    static int stoi(String s) {
        return Integer.parseInt(s);
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        N = stoi(br.readLine());

        for (int i=0; i<N; i++) {
            int x = stoi(br.readLine());

            if (x==0) {
                if (queue.isEmpty()) sb.append(0).append("\n");
                else {
                    sb.append(queue.poll()).append("\n");
                }
            } else {
                queue.offer(x);
            }
        }

        System.out.println(sb);
    }
}

[실행 결과]

실행 결과는 위와 같다.

[문제]

도현이의 집 N개가 수직선 위에 있다. 각각의 집의 좌표는 x1, ..., xN이고, 집 여러개가 같은 좌표를 가지는 일은 없다.

도현이는 언제 어디서나 와이파이를 즐기기 위해서 집에 공유기 C개를 설치하려고 한다. 최대한 많은 곳에서 와이파이를 사용하려고 하기 때문에, 한 집에는 공유기를 하나만 설치할 수 있고, 가장 인접한 두 공유기 사이의 거리를 가능한 크게 하여 설치하려고 한다.

C개의 공유기를 N개의 집에 적당히 설치해서, 가장 인접한 두 공유기 사이의 거리를 최대로 하는 프로그램을 작성하시오.

[문제 풀이]

우선 집의 좌표를 배열에 다 넣어주고 오름차순으로 정렬한다.

이분 탐색을 이용해서 두 공유기 사이의 최대 거리를 찾아줄 것이다.

가능한 범위는 1 부터  마지막 집과 첫 집 사이의 거리이므로

s = 1, e = arr[N-1] - arr[0]으로 초기화 시켜주었다.

그 다음 m = (s+e)/2 가 된다.

공유기 설치한 마지막 집을 left라고 두자.

left와 다음 집 사이의 거리가 m 보다 크면 공유기를 설치할 수 있으므로 cnt를 증가시키고 left = arr[i] 가 된다.

공유기 설치가 끝나면 문제에서 주어진 c개인지 확인해야한다.

공유기를 설치한 cnt 값이 c보다 많거나 작다면 m을 늘려주어야 하므로

ans = m, s = m+1로 만들어준다.

c보다 크면 m을 줄여주어야 한다. 따라서 e = m-1이 된다.

다 돌면 ans를 출력해 주면 된다.

[코드]

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
	
	static int N, C;
	static int[] arr;
	
	static int stoi(String s) {
		return Integer.parseInt(s);
	}
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		N = stoi(st.nextToken());
		C = stoi(st.nextToken());
		arr = new int[N];
		
		for (int i=0; i<N; i++) {
			arr[i] = stoi(br.readLine());
		}
		Arrays.sort(arr);
		
		int ans = 0;
		
		int s = 1;
		int e = arr[N-1] - arr[0];
		while (s <= e) {
			int m = (s + e) / 2;	// 거리
			int left = arr[0];		// 이전 공유기 설치한 집
			int cnt = 1;			// 공유기 설치한 갯수
			
			for (int i=1; i<N; i++) {
				// 차이가 m 보다 크면 설치 가능
				if (arr[i] - left >= m) {
					cnt++;
					left = arr[i];
				}
			}
			// 공유기 설치 끝
			
			// 설치한 공유기가 C보다 많거나 같으면 줄여야함
			if (C <= cnt) {
				ans = m;
				s = m + 1;
			} else {	// 설치한 공유기가 부족하면 늘려야 함
				e = m - 1;
			}
		}
		System.out.println(ans);
	}
}

[실행 결과]

결과는 위와 같다.

[문제]

집에서 시간을 보내던 오영식은 박성원의 부름을 받고 급히 달려왔다. 박성원이 캠프 때 쓸 N개의 랜선을 만들어야 하는데 너무 바빠서 영식이에게 도움을 청했다.

이미 오영식은 자체적으로 K개의 랜선을 가지고 있다. 그러나 K개의 랜선은 길이가 제각각이다. 박성원은 랜선을 모두 N개의 같은 길이의 랜선으로 만들고 싶었기 때문에 K개의 랜선을 잘라서 만들어야 한다. 예를 들어 300cm 짜리 랜선에서 140cm 짜리 랜선을 두 개 잘라내면 20cm는 버려야 한다. (이미 자른 랜선은 붙일 수 없다.)

편의를 위해 랜선을 자르거나 만들 때 손실되는 길이는 없다고 가정하며, 기존의 K개의 랜선으로 N개의 랜선을 만들 수 없는 경우는 없다고 가정하자. 그리고 자를 때는 항상 센티미터 단위로 정수길이만큼 자른다고 가정하자. N개보다 많이 만드는 것도 N개를 만드는 것에 포함된다. 이때 만들 수 있는 최대 랜선의 길이를 구하는 프로그램을 작성하시오.

[문제 풀이]

이 문제는 이분탐색을 이용해야하는 문제이다. 이분탐색하지 않으면 시간초과가 난다.

시작 s 는 1 마지막 e는 가장긴 랜선으로 두면 가운데 m 값은 (s+e)/2 이다.

이 m 값이 만들 전선의 길이가 된다.

이 전선의 길이로는 갯수가 부족하면 m을 줄여주어야 하므로 e = m-1이 되고

갯수가 많거나 같으면 s = m+1로 두면

결국에는 마지막 e 값이 주어진 n개를 만들 수 있는 랜선의 최대 길이가 된다.

e 를 출력해 주면 된다.

[코드]

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
	
	static int K, N;
	static int[] wires;
	
	static int stoi(String s) {
		return Integer.parseInt(s);
	}
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		K = stoi(st.nextToken());
		N = stoi(st.nextToken());
		
		wires = new int[K];
		for (int i=0; i<K; i++) {
			wires[i] = stoi(br.readLine());
		}
		Arrays.sort(wires);
		
		long s = 1;
		long e = wires[K-1];
        
		while (s <= e) {
			long cnt = 0;
			long m = (s + e) / 2;
			
			for (int i=0; i<K; i++) {
				cnt += wires[i] / m;
			}
			
			if (N > cnt) {
				e = m - 1;
			} else {
				s = m + 1;
			}
		}
		System.out.println(e);
	}
}

[실행 결과]

실행 결과는 위와 같다.

[문제]

한 개의 회의실이 있는데 이를 사용하고자 하는 N개의 회의에 대하여 회의실 사용표를 만들려고 한다. 각 회의 I에 대해 시작시간과 끝나는 시간이 주어져 있고, 각 회의가 겹치지 않게 하면서 회의실을 사용할 수 있는 회의의 최대 개수를 찾아보자. 단, 회의는 한번 시작하면 중간에 중단될 수 없으며 한 회의가 끝나는 것과 동시에 다음 회의가 시작될 수 있다. 회의의 시작시간과 끝나는 시간이 같을 수도 있다. 이 경우에는 시작하자마자 끝나는 것으로 생각하면 된다.

[문제 풀이]

이 문제는 회의가 끝나는 시간을 기준으로 오름차순 정렬을 해야한다.

끝나는 시간이 같다면 시작하는 시간이 작은 것을 우선으로 정렬한다.

차례대로 회의실 시간이 끝나는 시간이 다음 회의 시작 시간보다 작거나 같으면 회의를 진행한다. (cnt+1)

그리고 다음 회의 시작 가능 시간을 그 회의 끝나는 시간으로 바꿔준다.

그래서 회의 가능한 횟수 cnt를 출력해 주면 되는 문제이다.

[코드]

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main{

    static int N;
    static Meeting[] meetings;

    static int stoi(String s) {
        return Integer.parseInt(s);
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        N = stoi(br.readLine());
        meetings = new Meeting[N];

        for (int i=0; i<N; i++) {
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
            meetings[i] = new Meeting(stoi(st.nextToken()), stoi(st.nextToken()));
        }
        Arrays.sort(meetings);

        System.out.println(getRoom());
    }

    static int getRoom() {
        int cnt = 1;
        int max = 1;

        int cur = meetings[0].end;

        for (int i=1; i<N; i++) {
            if (cur <= meetings[i].start) {
                cnt++;
                cur = meetings[i].end;
            }
            max = Math.max(cnt, max);
        }

        return max;
    }

    static class Meeting implements Comparable<Meeting>{
        int start;
        int end;

        public Meeting(int start, int end) {
            this.start = start;
            this.end = end;
        }

        @Override
        public int compareTo(Meeting o) {
            if (this.end == o.end) {
                return this.start-o.start;
            }
            return this.end-o.end;
        }
    }
}

[실행 결과]

결과는 위와 같다.

[문제]

인하은행에는 ATM이 1대밖에 없다. 지금 이 ATM앞에 N명의 사람들이 줄을 서있다. 사람은 1번부터 N번까지 번호가 매겨져 있으며, i번 사람이 돈을 인출하는데 걸리는 시간은 Pi분이다.

사람들이 줄을 서는 순서에 따라서, 돈을 인출하는데 필요한 시간의 합이 달라지게 된다. 예를 들어, 총 5명이 있고, P1 = 3, P2 = 1, P3 = 4, P4 = 3, P5 = 2 인 경우를 생각해보자. [1, 2, 3, 4, 5] 순서로 줄을 선다면, 1번 사람은 3분만에 돈을 뽑을 수 있다. 2번 사람은 1번 사람이 돈을 뽑을 때 까지 기다려야 하기 때문에, 3+1 = 4분이 걸리게 된다. 3번 사람은 1번, 2번 사람이 돈을 뽑을 때까지 기다려야 하기 때문에, 총 3+1+4 = 8분이 필요하게 된다. 4번 사람은 3+1+4+3 = 11분, 5번 사람은 3+1+4+3+2 = 13분이 걸리게 된다. 이 경우에 각 사람이 돈을 인출하는데 필요한 시간의 합은 3+4+8+11+13 = 39분이 된다.

줄을 [2, 5, 1, 4, 3] 순서로 줄을 서면, 2번 사람은 1분만에, 5번 사람은 1+2 = 3분, 1번 사람은 1+2+3 = 6분, 4번 사람은 1+2+3+3 = 9분, 3번 사람은 1+2+3+3+4 = 13분이 걸리게 된다. 각 사람이 돈을 인출하는데 필요한 시간의 합은 1+3+6+9+13 = 32분이다. 이 방법보다 더 필요한 시간의 합을 최소로 만들 수는 없다.

줄을 서 있는 사람의 수 N과 각 사람이 돈을 인출하는데 걸리는 시간 Pi가 주어졌을 때, 각 사람이 돈을 인출하는데 필요한 시간의 합의 최솟값을 구하는 프로그램을 작성하시오.

[문제 풀이]

입력을 배열로 받고 오름차순으로 정렬한다. 1 2 3 4 5 라고 하면

각각의 대기 시간은 아래와 같다.

1번째 사람: 1

2번째 사람: 1+2

3번째 사람: 1+2+3

4번째 사람: 1+2+3+4

5번째 사람: 1+2+3+4+5

따라서 1*5 + 2*4 + 3*3 + 4*2 + 5 한 결과가 답이 된다.

코드로 표현하면 아래와 같다.

[코드]

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static int N;
    static int[] arr;

    static int stoi(String s) {
        return Integer.parseInt(s);
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        N = stoi(br.readLine());

        arr = new int[N];
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        for (int i=0; i<N; i++) {
            arr[i] = stoi(st.nextToken());
        }

        Arrays.sort(arr);

        int ans = 0;
        int n = N;
        for (int i=0; i<N; i++, --n) {
            ans += arr[i] * n;
        }
        System.out.println(ans);
    }
}

[실행 결과]

실행 결과는 위와 같다.

여러 개의 쇠막대기를 레이저로 절단하려고 한다. 효율적인 작업을 위해서 쇠막대기를 아래에서 위로 겹쳐 놓고, 레이저를 위에서 수직으로 발사하여 쇠막대기들을 자른다. 쇠막대기와 레이저의 배치는 다음 조건을 만족한다.

• 쇠막대기는 자신보다 긴 쇠막대기 위에만 놓일 수 있다. - 쇠막대기를 다른 쇠막대기 위에 놓는 경우 완전히 포함되도록 놓되, 끝점은 겹치지 않도록 놓는다.
• 각 쇠막대기를 자르는 레이저는 적어도 하나 존재한다.
• 레이저는 어떤 쇠막대기의 양 끝점과도 겹치지 않는다. 

아래 그림은 위 조건을 만족하는 예를 보여준다. 수평으로 그려진 굵은 실선은 쇠막대기이고, 점은 레이저의 위치, 수직으로 그려진 점선 화살표는 레이저의 발사 방향이다.

이러한 레이저와 쇠막대기의 배치는 다음과 같이 괄호를 이용하여 왼쪽부터 순서대로 표현할 수 있다.

1. 레이저는 여는 괄호와 닫는 괄호의 인접한 쌍 ‘( ) ’ 으로 표현된다. 또한, 모든 ‘( ) ’는 반드시 레이저를 표현한다.
2. 쇠막대기의 왼쪽 끝은 여는 괄호 ‘ ( ’ 로, 오른쪽 끝은 닫힌 괄호 ‘) ’ 로 표현된다. 

위 예의 괄호 표현은 그림 위에 주어져 있다.

쇠막대기는 레이저에 의해 몇 개의 조각으로 잘려지는데, 위 예에서 가장 위에 있는 두 개의 쇠막대기는 각각 3개와 2개의 조각으로 잘려지고, 이와 같은 방식으로 주어진 쇠막대기들은 총 17개의 조각으로 잘려진다. 

쇠막대기와 레이저의 배치를 나타내는 괄호 표현이 주어졌을 때, 잘려진 쇠막대기 조각의 총 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

[문제 풀이]

스택문제로 분류되어 있었지만 스택으로 문제를 해결하지 않았다.

'(' 에서는 cnt를 하나씩 증가시켜주고

')' 에서는 이전의 값을 보고 결정한다.

이전에서 '(' 였으면 () 이므로 레이저이다. 그래서 쇠막대기가 짤리므로 ans를 증가시킨다.

이전에서 ')' 였으면 )) 으므로 막대기의 끝을 의미한다. 따라서 ans를 1증가시켜준다.

[코드]

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

public class Main {

	static String s;
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		s = br.readLine();
		int cnt = 1;
		int ans = 0;
		
		for (int i=1; i<s.length(); i++) {
			if (s.charAt(i) == '(') {
				cnt++;
			} else {
				if (s.charAt(i-1) == '(') {
					//()인 경우 레이저
					--cnt;
					ans += cnt;
				} else {
					//))인 경우 막대기 끝
					--cnt;
					ans++;
				}
			}
		}
		System.out.println(ans);
	}
}

[실행 결과]

실행 결과는 위와 같다.

정수를 저장하는 스택을 구현한 다음, 입력으로 주어지는 명령을 처리하는 프로그램을 작성하시오.

명령은 총 다섯 가지이다.

• push X: 정수 X를 스택에 넣는 연산이다.
• pop: 스택에서 가장 위에 있는 정수를 빼고, 그 수를 출력한다. 만약 스택에 들어있는 정수가 없는 경우에는 -1을 출력한다.
• size: 스택에 들어있는 정수의 개수를 출력한다.
• empty: 스택이 비어있으면 1, 아니면 0을 출력한다.
• top: 스택의 가장 위에 있는 정수를 출력한다. 만약 스택에 들어있는 정수가 없는 경우에는 -1을 출력한다.

[문제 풀이]

이전 큐 문제와 거의 동일한 문제이다.

참고: https://dos-soles.tistory.com/2?category=873473

[코드]

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Stack;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static int N;
    static Stack<Integer> stack = new Stack<>();

    static int stoi(String s) {
        return Integer.parseInt(s);
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        N = stoi(br.readLine());

        while (N-- > 0) {
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
            switch (st.nextToken()) {
                case "push":
                    stack.push(stoi(st.nextToken()));
                    break;
                case "pop":
                    if (stack.isEmpty()) {
                        sb.append("-1").append("\n");
                    } else {
                        sb.append(stack.pop()).append("\n");
                    }
                    break;
                case "size":
                    sb.append(stack.size()).append("\n");
                    break;
                case "empty":
                    if (stack.isEmpty()) {
                        sb.append("1").append("\n");
                    } else {
                        sb.append("0").append("\n");
                    }
                    break;
                case "top":
                    if (stack.isEmpty()) {
                        sb.append("-1").append("\n");
                    } else {
                        sb.append(stack.peek()).append("\n");
                    }
                    break;
            }
        }
        System.out.println(sb);
    }
}

[실행 결과]

속도는 위와 같다.