2493: 탑(BOJ C/C++)

2493번: 탑(BOJ C/C++)

사용 언어: C , C++ 

 

문제

KOI 통신연구소는 레이저를 이용한 새로운 비밀 통신 시스템 개발을 위한 실험을 하고 있다. 실험을 위하여 일직선 위에 N개의 높이가 서로 다른 탑을 수평 직선의 왼쪽부터 오른쪽 방향으로 차례로 세우고, 각 탑의 꼭대기에 레이저 송신기를 설치하였다. 모든 탑의 레이저 송신기는 레이저 신호를 지표면과 평행하게 수평 직선의 왼쪽 방향으로 발사하고, 탑의 기둥 모두에는 레이저 신호를 수신하는 장치가 설치되어 있다. 하나의 탑에서 발사된 레이저 신호는 가장 먼저 만나는 단 하나의 탑에서만 수신이 가능하다. 

예를 들어 높이가 6, 9, 5, 7, 4인 다섯 개의 탑이 수평 직선에 일렬로 서 있고, 모든 탑에서는 주어진 탑 순서의 반대 방향(왼쪽 방향)으로 동시에 레이저 신호를 발사한다고 하자. 그러면, 높이가 4인 다섯 번째 탑에서 발사한 레이저 신호는 높이가 7인 네 번째 탑이 수신을 하고, 높이가 7인 네 번째 탑의 신호는 높이가 9인 두 번째 탑이, 높이가 5인 세 번째 탑의 신호도 높이가 9인 두 번째 탑이 수신을 한다. 높이가 9인 두 번째 탑과 높이가 6인 첫 번째 탑이 보낸 레이저 신호는 어떤 탑에서도 수신을 하지 못한다.

탑들의 개수 N과 탑들의 높이가 주어질 때, 각각의 탑에서 발사한 레이저 신호를 어느 탑에서 수신하는지를 알아내는 프로그램을 작성하라. 

입력

첫째 줄에 탑의 수를 나타내는 정수 N이 주어진다. N은 1 이상 500,000 이하이다. 둘째 줄에는 N개의 탑들의 높이가 직선상에 놓인 순서대로 하나의 빈칸을 사이에 두고 주어진다. 탑들의 높이는 1 이상 100,000,000 이하의 정수이다.

출력

첫째 줄에 주어진 탑들의 순서대로 각각의 탑들에서 발사한 레이저 신호를 수신한 탑들의 번호를 하나의 빈칸을 사이에 두고 출력한다. 만약 레이저 신호를 수신하는 탑이 존재하지 않으면 0을 출력한다.

조건

(시간제한: 1.5 초, 메모리제한: 128 MB) -> 중요!

 

지금까지의 문제들은 이 시간제한과 메모리제한을 크게 신경 안 쓰고 대충 이 정도면 주어진 조건을 만족하겠거니 하면서 풀어왔지만 그렇게 못 푸는 문제를 만나버렸다.

틀린 풀이

//그냥 단순 배열 풀이
//malloc, free

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
	int N,chk=0;
	scanf("%d",&N);
	int *p_arr; //포인터 변수
	p_arr = (int*)malloc(sizeof(int)*N); //메모리공간 할당
	
	for(int i=0;i<N;i++)
		scanf("%d",&p_arr[i]);
	for(int i=0;i<N;i++)
	{
		chk=0; //초기화
		//매 for문 반복마다 p_arr[0]~p_arr[i]까지 p_arr[i]보다 큰 값 있는지 확인
		for(int j=i;j>=0;j--)
		{
			if(p_arr[j]>p_arr[i])
			{
				printf("%d ",j+1);
				chk=1;
				break;
			}
		}
		//p_arr[j]>p_arr[i]가 없는 경우
		if(chk==0)
			printf("0 ");
	}
	free(p_arr);
	return 0;	
}

사실 이 풀이를 생각하면서도 흠.... 문제의 의도를 봐서는 대충 배열로 풀었다가는 무조건 TLE(시간 초과)가 발생하겠다고 생각해서 malloc과 free를 이용하면 괜찮지 않을까?? 생각을 했지만 역시나 그렇게 단순하게 풀리지 않았다. 사실 이 문제는 그냥 딱 봐서는 c++을 이용하면 간단하게 풀릴 거라고 생각은 들지만 내가 아직 c++ stl을 안 배워서 단순화가 어렵고 분명 어렵겠지만 c언어로도 풀 방법이 있을 거라고 생각해서 c로 더 풀어볼 방법을 모색했다.

 

분명 스택으로 분류된 문제여서 더 생각해본 결과... 연결리스트로 구현을 하면 프로그램의 실행 메모리 크기는 늘어날 수 있겠지만, 실행 시간 안에는 문제가 풀릴 것 같아서 도전!

풀이 (C)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct Node //노드 정의
{
	int index;
	int height;
	struct Node *next;
}Node;

typedef struct Stack //스택 구조체 정의
{
	Node* top; //맨 앞 노드
}Stack;

void push(int height, int index, Stack* stack)
{

	Node* newnode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); //노드 생성 (동적할당)
	newnode->height = height; //높이 설정
	newnode->index = index; //인덱스 설정
	newnode->next = stack->top; //newnode의 next링크를 현재 top으로 설정
	stack->top = newnode; //스택의 맨 앞 newnode로 설정
}

void InitStack(Stack *stack)
{
    stack->top = NULL; //스택 초기화에서는 top을 NULL로 설정
}

int peak(Stack* stack)
{
	if (stack->top == NULL)
		return -1;
	return stack->top->height;
}

void pop(Stack* stack)
{
	Node* now = stack->top; //now를 top으로 설정
	stack->top = now->next; //top을 now의 next로 설정
	free(now);              //필요없으니 메모리 해제
}

int main(void)
{
	Stack* stack = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));
	InitStack(stack);// 스택 초기화
	
	int N;
	scanf("%d", &N);

	for (int i=0; i<N; i++)
	{
		int h;
		scanf("%d", &h);
		if (i==0) //첫 번째 경우 무조건 0 출력
		{
			push(h, i+1, stack); //push(높이, 인덱스, 스택)
			printf("0 ");
			continue; //아래 코드 무시 (바로 i=1 실행)
		}
		else
		{
			if (peak(stack)>h) //스택의 맨 위 높이 > 방금 입력한 높이인 경우
			{
				printf("%d ", stack->top->index); //맨 위 높이의 인덱스 출력
				push(h, i+1, stack); //비교, 출력 후 스택에 방금 입력한 것들 push
			}

			else if (peak(stack)<=h) //스택의 맨 위 높이 <= 방금 입력한 높이인 경우
			{
				while (peak(stack)<=h) 
				{
					pop(stack); //peak(stack)>h인 경우 밑에 if와 else문으로 탈출
					
					if (stack->top == NULL) //pop을 끝까지 했을 경우 (스택에 남아있는 것이 없는 경우)
						break;
				}
				if (stack->top != NULL) //stack->top!=NULL(스택에 숫자 남아있는 경우)이고 peak(stack)>h인 경우이므로 peak(stack)>h의 인덱스 출력
				{
					printf("%d ", stack->top->index);
					push(h, i + 1, stack); //인덱스 출력 후 스택에 방금 입력한 것들 push
				}
				else //stack->top==NULL
				{
					printf("0 "); //peak(stack)>h인 경우가 없으므로 0 출력
					push(h, i + 1, stack);
				}
			}
		}
	}
    return 0;
}

jihoonwang98님의 코드를 참조하면서 작성했다.

내가 예상한대로 연결리스트로 작성을 함으로써 시간 초과는 안 생겼지만, 확실히 메모리 사용량은 많이 늘어났다.

나처럼 연결리스트로 푼 것이 아닌 혹시 C로 다른 방법으로 구현할 수 있을까 궁금해서 다른 분들의 답을 확인해본 결과 그냥 풀이 자체가 이해가 안 가서... 언젠가 성장해서 그런 분들의 답까지 이해할 수 있는 날이 왔으면 좋겠다!!!

 

C++로 푸는 풀이는 나중에 STL까지 공부하고 나서 다시 와서 풀겠다!!

풀이 (C++)

결국 50일만에 돌아와서 STL을 조금 배우고 와서 C++ 풀이까지 쓸 수 있게 되었다. 이렇게 보니까 뭔가 뿌듯한 것 같기도 하고..ㅎㅎ 갈길이 아직 멀다고 느껴지기도 하고~ 본론으로 돌아오자면 stack 라이브러리와 utility 라이브러리에 있는 pair를 이용하면서 C로 작성한 코드에 비해 코드 길이가 월등히 짧아졌다. 역시 C++... pair을 이용한 stack 풀이를 접해볼 수 있어서 생소했지만 새로운 걸 알아갈 수 있어서 좋다.

#include <iostream>
#include <stack>
#include <utility>
using namespace std;
#define X first
#define Y second

int N;
stack<pair<int,int>> tower;

int main(void)
{
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);
	
	cin>>N;
	tower.push({100000001, 0});
	for(int i=1; i<=N; i++)
	{
		int height;
		cin>>height;
		while(tower.top().X < height)
			tower.pop();
		cout<<tower.top().Y<<" ";
		tower.push({height, i});
	}
	
	return 0;
}