[백준 11279번] 최대 힙

문제

널리 잘 알려진 자료구조 중 최대 힙이 있다. 최대 힙을 이용하여 다음과 같은 연산을 지원하는 프로그램을 작성하시오.

1. 배열에 자연수 x를 넣는다.
2. 배열에서 가장 큰 값을 출력하고, 그 값을 배열에서 제거한다.
   프로그램은 처음에 비어있는 배열에서 시작하게 된다.

입력

첫째 줄에 연산의 개수 N(1 ≤ N ≤ 100,000)이 주어진다. 다음 N개의 줄에는 연산에 대한 정보를 나타내는 정수 x가 주어진다. 만약 x가 자연수라면 배열에 x라는 값을 넣는(추가하는) 연산이고, x가 0이라면 배열에서 가장 큰 값을 출력하고 그 값을 배열에서 제거하는 경우이다. 입력되는 자연수는 231보다 작다.

출력

입력에서 0이 주어진 회수만큼 답을 출력한다. 만약 배열이 비어 있는 경우인데 가장 큰 값을 출력하라고 한 경우에는 0을 출력하면 된다.

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정답

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.util.ArrayList;
public class Main {
    //힙을 위한 배열 생성
    static ArrayList<Integer> maxheap;

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

        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        maxheap = new ArrayList<Integer>();
        maxheap.add(0, 0);

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

        for(int i=0; i<N ;i++) {
            int x = Integer.parseInt(br.readLine());
            if(x == 0) { //출력 연산
                int pop=pop();
                System.out.println(pop);
            }else {    //삽입 연산
                insert(x);
            }
        }

        bw.write(sb.toString());
        br.close();
        bw.flush();
        bw.close();
    }
    public static void insert(int x) {
        maxheap.add(x);
        //새로 넣은 노드의 인덱스
        int index = maxheap.size()-1;
        while(true) {
            if(index == 1)
                break;
            //새로 넣은 값이 더 크면
            if(maxheap.get(index/2) < maxheap.get(index)) {
                int tmp = maxheap.get(index/2);
                maxheap.set(index/2, maxheap.get(index));
                maxheap.set(index,tmp);
                index /=2;
            }else {
                break;
            }
        }
    }

    public static int pop() {
        //힙이 비어있으면
        if(maxheap.size() ==1) {
            return 0;
        }
        int popNumber = maxheap.get(1);// 출력할 값

        //마지막 값 최상위로 올리고 마지막 값 삭제 
        maxheap.set(1, maxheap.get(maxheap.size()-1));
        maxheap.remove(maxheap.size()-1);

        //왼쪽 자식 노드가 있는지 없는지 판단 하고 왼쪽이 있으면 오른쪽 자식이 있는 지 없는 지 판단하고
        int parent = 1;
        int max = 0;
        int maxindex = 0;
        while((parent*2)<maxheap.size()) {
            max = maxheap.get(parent*2);
            maxindex = parent*2;
            if(maxheap.size()-1 > maxindex && maxheap.get(maxindex+1) > max ) {    //오른쪽 자식이 존재하고 오른쪽이 왼쪽보다 클때
                max = maxheap.get(parent*2+1);
                maxindex = maxindex+1;
            }

            if(maxheap.get(parent)>maxheap.get(maxindex))
                break;
            else {
                int tmp = maxheap.get(parent);
                maxheap.set(parent, max);
                maxheap.set(maxindex, tmp);
                parent = maxindex;
            }
        }
        return popNumber;
    }

}