백준24174번)알고리즘 수업 - 힙 정렬 2

https://www.acmicpc.net/problem/24174

24174번: 알고리즘 수업 - 힙 정렬 2

◇ 문제

오늘도 서준이는 최소 힙 기반 힙 정렬 수업 조교를 하고 있다. 아빠가 수업한 내용을 학생들이 잘 이해했는지 문제를 통해서 확인해보자.

N개의 서로 다른 양의 정수가 저장된 배열 A가 있다. 힙 정렬로 배열 A를 오름차순 정렬할 경우 배열 A의 원소가 K 번 교환된 직후의 배열 A를 출력해 보자.

크기가 N인 배열에 대한 힙 정렬 의사 코드는 다음과 같다.

heap_sort(A[1..n]) { # A[1..n]을 정렬한다.
    build_min_heap(A, n);
    for i <- n downto 2 {
        A[1] <-> A[i];  # 원소 교환
        heapify(A, 1, i - 1);
    }
}

build_min_heap(A[], n) {
    for i <- ⌊n / 2⌋ downto 1
        heapify(A, i, n)
}

# A[k]를 루트로 하는 트리를 최소 힙 성질을 만족하도록 수정한다.
# A[k]의 두 자식을 루트로 하는 서브 트리는 최소 힙 성질을 만족하고 있다.
# n은 배열 A의 전체 크기이며 최대 인덱스를 나타낸다.
heapify(A[], k, n) {
    left <- 2k; right <- 2k + 1;
    if (right ≤ n) then {
        if (A[left] < A[right]) then smaller <- left;
                                else smaller <- right;
    }
    else if (left ≤ n) then smaller <- left;
    else return;

    # 최소 힙 성질을 만족하지 못하는 경우 재귀적으로 수정한다.
    if (A[smaller] < A[k]) then {
        A[k] <-> A[smaller];
        heapify(A, smaller, n);
    }
}

◇ 입력

첫째 줄에 배열 A의 크기 N(5 ≤ N ≤ 500,000), 교환 횟수 K(1 ≤ K ≤ 108)가 주어진다.

다음 줄에 서로 다른 배열 A의 원소 A1, A2, ..., AN이 주어진다. (1 ≤ Ai ≤ 109)

◇ 출력

배열 A에 K 번 교환이 발생한 직후의 배열 A를 한 줄에 출력한다. 교환 횟수가 K 보다 작으면 -1을 출력한다.

---

◆ 풀이

코드가 이미 주어져 있고 그냥 데이터를 swap할 때마다 카운팅을 하면 되는 문제다.

물론 코틀린? 으로 쓰여져 있는 코드를 자바 버전으로 수정해야하는 문제가 있기는 하지만.

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

public class Main {

    private static int _swapCount = 0;
    private static int _k = 0;

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

        int nx = Integer.parseInt(st.nextToken());
        _k = Integer.parseInt(st.nextToken());
        // 계속 에러가 나서 다른 포스팅을 참고해 +1을 해주었다.
        int[] array = new int[nx+1];
        st = new StringTokenizer(br.readLine());
        for(int i=1; i<nx+1; i++){
            array[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
        }
        heapSort(array);
        System.out.println("-1");
    }

    static void swapData(int[] A, int a, int b){
        int temp = A[a];
        A[a] = A[b];
        A[b] = temp;
        if(++_swapCount >= _k){
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for(int i=1; i<A.length; i++) {
                sb.append(A[i]).append(" ");
            }
            System.out.println(sb.toString());
            // 원래 boolean 값을 return 시키려고 헀는데 재귀로 얽혀있어 예측하기 힘들어 exit 함수를 사용헀다.
            System.exit(0);
        }
    }

    static void heapSort(int[] array){
        // 원래 length에 +1이 되어있는 상태이니 다시 -1을 해주었다.
        int n = array.length-1;
        buildMinHeap(array, n);
        for(int i= n; i>1; i--) {
            // 원소 교환
            swapData(array, 1, i);
            heapify(array, 1, i-1);
        }
    }

    static void buildMinHeap(int[] array, int n) {
        for(int i= n / 2; i>0; i--) {
            heapify(array, i, n);
        }
    }

    static void heapify(int[] array, int k, int n) {
        int left = 2*k;
        int right = left + 1;
        int smaller;
        if (right <= n )
            smaller = array[left] < array[right] ? left : right;
        else if (left <= n)
            smaller = left;
        else
            return;

        if(array[smaller] < array[k]) {
            swapData(array, smaller, k);
            heapify(array, smaller, n);
        }
    }
}