백준 1874번 스택 수열
백준 사이트에서 가져온 문제입니다.
문제
스택 (stack)은 기본적인 자료구조 중 하나로, 컴퓨터 프로그램을 작성할 때 자주 이용되는 개념이다. 스택은 자료를 넣는 (push) 입구와 자료를 뽑는 (pop) 입구가 같아 제일 나중에 들어간 자료가 제일 먼저 나오는 (LIFO, Last in First out) 특성을 가지고 있다.
1부터 n까지의 수를 스택에 넣었다가 뽑아 늘어놓음으로써, 하나의 수열을 만들 수 있다. 이때, 스택에 push하는 순서는 반드시 오름차순을 지키도록 한다고 하자. 임의의 수열이 주어졌을 때 스택을 이용해 그 수열을 만들 수 있는지 없는지, 있다면 어떤 순서로 push와 pop 연산을 수행해야 하는지를 알아낼 수 있다. 이를 계산하는 프로그램을 작성하라.
입력
첫 줄에 n (1 ≤ n ≤ 100,000)이 주어진다. 둘째 줄부터 n개의 줄에는 수열을 이루는 1이상 n이하의 정수가 하나씩 순서대로 주어진다. 물론 같은 정수가 두 번 나오는 일은 없다.
출력
입력된 수열을 만들기 위해 필요한 연산을 한 줄에 한 개씩 출력한다. push연산은 +로, pop 연산은 -로 표현하도록 한다. 불가능한 경우 NO를 출력한다.
예제
입력 1
8
4
3
6
8
7
5
2
1
출력 1
+
+
+
+
-
-
+
+
-
+
+
-
-
-
-
-
1부터 n까지에 수에 대해 차례로 [push, push, push, push, pop, pop, push, push, pop, push, push, pop, pop, pop, pop, pop] 연산을 수행하면 수열 [4, 3, 6, 8, 7, 5, 2, 1]을 얻을 수 있다.
입력 2
5
1
2
5
3
4
출력 2
NO
답
출력초과 오류
처음에 BufferedWriter를 사용해서 출력했었는데, 계속 출력초과가 나서 통과가 안됐었습니다. 검색해보니 버퍼가 일정량 이상 차면 비정기적으로 flush가 되어서 출력초과가 날 수 있다고 합니다.1 제가 찾은 글에서 처럼 StringBuilder로 변경하고 제출 통과할 수 있었습니다.
풀이
스택에 push하는 순서는 반드시 오름차순이어야 하는 조건이 있습니다. 이 말은 숫자 n (예: n=5)을 넣었다가 m < n (예: m=3) 같은 m을 넣을 수 없다는 뜻입니다.
마지막으로 스택에 넣었던 수를 $last$로 하고, 수열에 만들어야 하는 주어진 숫자를 $num_{i}$이라고 합니다.
$last \leq num_i$
마지막에 스택에 넣었던 수(last)가 수열에 만들어야 하는 주어진 숫자(num) 보다 작거나 같으면 해결하기 쉽습니다. 마지막에 넣었던 수부터 시작해서 주어진 숫자만큼 스택에 넣고(push) 빼주면 됩니다(pop).
$last > num_i$
반대로, 마지막으로 스택에 넣었던 수 (last, peek해서 현재 스택의 제일 위에 있는 수가 아닙니다)가 주어진 숫자보다 크다면 덜 간단합니다.
반드시 오름차 순으로 스택에 넣어야 하기 때문에 새로 생성해서 추가하는 것은 불가하고, 현재 스택 안에 들어간 숫자 중에 일치하는 것이 있을 때에만 빼서(pop) 수열을 만들 수 있습니다. pop을 할 때마다 수열의 숫자가 되기 때문에, 현재 stack 제일 위에 들어가 있는 숫자가 주어진 숫자랑 같을 때에만 수열을 만들 수 있습니다. 만약 스택 제일 위에 위치한 숫자와 주어진 숫자가 일치하지 않는다면 해당 수열을 똑같이 못 만드는 것이므로 “NO”를 출력합니다.
답 1
import java.io.*;
import java.util.Stack;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringBuilder sb = new StringBuilder();
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
int last = 0; // number that was last inserted into the stack
int n = Integer.parseInt(br.readLine());
for (int i = 0; i < n; i++)
{
int num = Integer.parseInt(br.readLine());
if (last <= num)
{
while (last < num)
{
last++;
stack.push(last);
sb.append("+\n");
}
stack.pop(); // last == num
sb.append("-\n");
continue;
}
// last > num
boolean found = false;
if (!stack.empty())
{
int popped = stack.pop();
sb.append("-\n");
if (num == popped) {
found = true;
}
}
if (!found)
{
System.out.println("NO");
return;
}
}
System.out.println(sb);
}
}
답 2
거의 똑같은데 조금 다른 코드 답입니다.
$last=num$경우를 다른 곳에 배치시켰습니다.
어차피 같은 정수 num은 반복적으로 나오지 않고 $num>0$이기 때문에 두 코드 같은 답을 받을 수 있습니다. 이 조건이 없다면 답1 코드는 오류가 날 것입니다. 이유는 다음과 같습니다.
같은 정수 num이 나올 수 있는 경우) 두 번째 연속으로 같은 수가 나오고 last ==num일 때, 추가적으로 stack이 비어있는지 체크해줘야 합니다. 그렇다면 위 코드는 작동하지 않고 밑에 코드만 작동할 것입니다.
num이 0 일 수 있는 경우) 처음 주어진 num 이 0 인 경우, last를 0으로 initialize 하게 되어서 답1 코드의 처음 조건문에 들어가서 비어있는 stack을 pop하게 되어 exception이 터질 것입니다. last를 -1로 initialize 해서(정확히는 last를 최소 수보다 작은 수같이 나올 수 없는 수로 initialize 합니다) 해결합니다. 지금 보니 이 경우엔 답2도 오류가 나겠습니다.
import java.io.*;
import java.util.Stack;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringBuilder sb = new StringBuilder();
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
int last = 0; // number that was last inserted into the stack
int n = Integer.parseInt(br.readLine());
for (int i = 0; i < n; i++)
{
int num = Integer.parseInt(br.readLine());
if (last < num)
{
while (last < num)
{
last++;
stack.push(last);
sb.append("+\n");
}
stack.pop(); // last == num
sb.append("-\n");
}
else
{
// last >= num
boolean found = false;
if (!stack.empty())
{
int popped = stack.pop();
sb.append("-\n");
if (num == popped) {
found = true;
}
}
if (!found)
{
System.out.println("NO");
return;
}
}
}
System.out.println(sb);
}
}
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