[python] 백준 > 이중 우선순위 큐(7662)

[문제]

이중 우선순위 큐(dual priority queue)는 전형적인 우선순위 큐처럼 데이터를 삽입, 삭제할 수 있는 자료 구조이다. 전형적인 큐와의 차이점은 데이터를 삭제할 때 연산(operation) 명령에 따라 우선순위가 가장 높은 데이터 또는 가장 낮은 데이터 중 하나를 삭제하는 점이다. 이중 우선순위 큐를 위해선 두 가지 연산이 사용되는데, 하나는 데이터를 삽입하는 연산이고 다른 하나는 데이터를 삭제하는 연산이다. 데이터를 삭제하는 연산은 또 두 가지로 구분되는데 하나는 우선순위가 가장 높은 것을 삭제하기 위한 것이고 다른 하나는 우선순위가 가장 낮은 것을 삭제하기 위한 것이다. 

정수만 저장하는 이중 우선순위 큐 Q가 있다고 가정하자. Q에 저장된 각 정수의 값 자체를 우선순위라고 간주하자. 

Q에 적용될 일련의 연산이 주어질 때 이를 처리한 후 최종적으로 Q에 저장된 데이터 중 최댓값과 최솟값을 출력하는 프로그램을 작성하라.

입력

입력 데이터는 표준입력을 사용한다. 입력은 T개의 테스트 데이터로 구성된다. 입력의 첫 번째 줄에는 입력 데이터의 수를 나타내는 정수 T가 주어진다. 각 테스트 데이터의 첫째 줄에는 Q에 적용할 연산의 개수를 나타내는 정수 k (k ≤ 1,000,000)가 주어진다. 이어지는 k 줄 각각엔 연산을 나타내는 문자(‘D’ 또는 ‘I’)와 정수 n이 주어진다. ‘I n’은 정수 n을 Q에 삽입하는 연산을 의미한다. 동일한 정수가 삽입될 수 있음을 참고하기 바란다. ‘D 1’는 Q에서 최댓값을 삭제하는 연산을 의미하며, ‘D -1’는 Q 에서 최솟값을 삭제하는 연산을 의미한다. 최댓값(최솟값)을 삭제하는 연산에서 최댓값(최솟값)이 둘 이상인 경우, 하나만 삭제됨을 유념하기 바란다.

만약 Q가 비어있는데 적용할 연산이 ‘D’라면 이 연산은 무시해도 좋다. Q에 저장될 모든 정수는 32-비트 정수이다. 

출력

출력은 표준출력을 사용한다. 각 테스트 데이터에 대해, 모든 연산을 처리한 후 Q에 남아 있는 값 중 최댓값과 최솟값을 출력하라. 두 값은 한 줄에 출력하되 하나의 공백으로 구분하라. 만약 Q가 비어있다면 ‘EMPTY’를 출력하라.

www.acmicpc.net/problem/7662

7662번: 이중 우선순위 큐

[풀이]

import heapq
import sys
input = sys.stdin.readline

for _ in range(int(input())):
    minq, maxq = [], []
    visited = [False for _ in range(1000001)]
    for i in range(int(input())):
        alpha, num = input().split()
        if alpha == 'I':
            heapq.heappush(minq, (int(num), i))
            heapq.heappush(maxq, (-int(num), i))
            visited[i] = True
        elif num == '-1':
            while minq and not visited[minq[0][1]]:
                heapq.heappop(minq)
            if minq:
                visited[minq[0][1]] = False
                heapq.heappop(minq)
        else:
            while maxq and not visited[maxq[0][1]]:
                heapq.heappop(maxq)
            if maxq:
                visited[maxq[0][1]] = False
                heapq.heappop(maxq)
    
    while minq and not visited[minq[0][1]]: heapq.heappop(minq)
    while maxq and not visited[maxq[0][1]]: heapq.heappop(maxq)
    print(f'{-maxq[0][0]} {minq[0][0]}' if maxq and minq else'EMPTY')

• 최소힙과, 최대힙을 사용하여 구현한다.
• 최대힙의 경우 -1을 곱한 뒤에 heappush해주고 다시 -1을 곱해서 출력해주면 된다.
• 따로 구현해봤자 따로 동작하면 소용이 없기 때문에 동기화를 시켜줘야 한다.
• 힙에 푸쉬할 때 식별자 id값으로 i를 넣는다.
• 힙에 넣을 때 visited를 True로 둔다.
• 힙에서 꺼낼 때 visited를 False로 둠으로써 만약 최소힙에서 꺼낸 값이라면 최대 힙에서는 꺼내지 않도록 동기화 시킨다.
• 그래서 힙에서 값을 꺼내기 전에 visited가 False로 되어있는 값들은 다 꺼내논 뒤에 제대로 된 값을 heap을 통해 꺼낸다.
• 마지막에도 쓰레기 값은 힙으로 다 꺼낸 뒤에 최대값과 최소값을 출력해준다.

[참조 블로그]

neomindstd.github.io/%EB%AC%B8%EC%A0%9C%ED%92%80%EC%9D%B4/boj7662/

[백준/파이썬] 7662번 이중 우선순위 큐 풀이