최고의 개발자 (목표)

문제

https://www.acmicpc.net/problem/2493

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.

코드

package barkingDog.stack;

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

public class Main {
    public static class Node{
        int idx;
        int value;

        public Node(int idx, int value){
            this.idx = idx;
            this.value = value;
        }
    }

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

        int N = Integer.parseInt(br.readLine());

        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        Stack<Node> stack = new Stack<>();

        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        for(int i = 1; i <= N; i++){
            int v = Integer.parseInt(st.nextToken());

            while(true){
                // 스택에 아무 것도 없으면
                if(stack.isEmpty()){
                    // 현재 값을 스택에 넣기
                    // 내 앞에 값이 없으니(큰 값이 없으니) 0 넣기
                    stack.push(new Node(i, v));
                    sb.append("0 ");
                    break;
                }

                // 스택에 값이 있으면
                Node node = stack.peek();

                // 스택에 있는 값보다 현재 값이 작으면
                if(node.value < v){
                    // 스택에 있는 값 뽑기
                    // 나보다 큰 값이 있거나 스택이 빌 때까지
                    // 계속 뽑게 됨
                    stack.pop();
                }
                // 스택에 있는 값보다 현재 값이 크거나 같으면
                // 스택에 있는 값이 신호를 받을 것임!
                else{
                    // 스택에 있는 값의 인덱스를 정답에 추가
                    // 스택에 현재 값 추가하기
                    sb.append(node.idx).append(" ");
                    stack.push(new Node(i, v));
                    break;
                }


            }
        }

        System.out.println(sb.toString());
    }
}

현재 탑보다 높은 탑 중 가장 왼쪽으로 현재 탑과 가까운 탑이 신호를 수신한다. 방향도 한 방향이며, 나랑 가장 가까운 값을 확인하는 것이기 때문에 스택을 사용해 문제를 풀었다. 결과는 stringbuilder에 중간 중간 추가하였다.

주석에 자세하게 작성해놓았지만, 스택이 비어있을 때는 현재 탑의 높이를 스택에 넣고, 내 앞에 값이 없다는 것은 나보다 큰 값이 없다는 얘기이므로 0도 같이 sb에 추가해주었다. 스택에 값이 있을 때는 스택의 가장 상단에 있는 값과 현재 값을 비교해 현재 값보다 큰 값이 나올 때까지 계속 스택에서 뽑는다. 현재 값보다 큰 값이 스택에 최상단에 있게 되면 그 값을 stringbuilder에 추가하고 스택에 현재 값을 넣는다.

이때, 현재 탑의 높이보다 큰 값이 나올 때까지 계속 뽑아도 되는 이유가 궁금할 수 있는데, 현재 값의 오른쪽에 있는 탑들 중 현재 값보다 낮은 높이인 탑의 입장에서는 현재 탑의 왼쪽 탑 중 현재 탑보다 높은 탑이 없다면 어차피 현재 탑이 신호를 수신할 것이고, 현재 탑의 높이는  나중에 스택에 넣기 때문에 상관없다. 또한, 현재 탑의 오른쪽에 있는 탑들 중 현재 값보다 높은 높이인 탑의 입장에서는 어차피 현재 탑의 높이가 자신의 높이보다 낮기 때문에 적어도 현재 탑의 높이보다 낮은 탑들은 일단 수신을 받을 수 없음이 확실하므로 스택에서 제거되어도 상관없다.

++ 추가로 원래 입력을 적게 받는다고 생각해 Scanner를 사용하였는데, 메모리 초과가 나서 BufferedReader로 변경하여 해결했다. 문제를 읽어보니 N이 500,000까지 돼 탑을 500,000개 입력 받을 수도 있었다... Scanner와 BufferedReader의 메모리 효율이 다른 이유는 아래에 따로 정리하겠다.

(수정 예정! Scanner vs BufferedReader 의 메모리 효율)