[BOJ C++] 1874번 스택 수열

스택 수열

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 먼저 들어간 자료가 제일 나중에 나오는 (FILO, first in last 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.

참 열심히 푼 문제다. 어제부터 시작해서 이 문제를 푸는 데만 5시간 정도 걸렸던 것 같다. STL 라이브러리에 의존하지 않고 문제를 푸는 연습을 하고 있어서 그런지 그렇게 어렵지 않았던 문제였는데도 오래 걸렸다. 첫 번째 코드는 내가 오랫동안 애써서 작성한 것이고, 두 번째 코드는 다른 사람의 풀이 중에서 나와 비슷하게 문제에 접근했지만 조금 더 논리적으로 깔끔하게 구현한 것이 있어서 내 방식대로 다시 구현해본 것이다. 조금만 더 생각하고 코딩에 임했다면 두 번째 처럼 작성할 수 있었을 것 같은데 참 아쉽다.

접근법

1. n 을 입력받고 반복문을 사용해서 n 만큼 m 을 입력받는다.
2. Stack 의 max_v 는 0 으로 초기화되어 있으며,  Stack 에 들어갈 수 있는 수 중 가장 큰 n 이 들어갔는지 여부를 판단하는 목적으로 쓰인다.
3. max_v 가 아직 n 이 아니거나 m 이 max_v 보다 크다면, m 까지 Stack 에 push 한다. push 를 완료하면 pop 을 한 번 한다.
4. 그렇지 않다면, Stack의 top이 m 과 같다면 pop을 하고, 그렇지 않다면 NO를 출력한다.

#include <iostream>
using namespace std;
 
bool arr2[200002];
int k = 0;
 
class Stack
{
private:
    int arr[100001];
    int i = 0;
    int max_v = 0;
public:
    void push(const int &a) {
        k++;
        arr[i] = a;
        i++;
        if (max_v < a) max_v = a;
    }
    void pop() {
      k++;
      i--;
    }
    int max() {
      return max_v;
    }
    int top() {
      return arr[i - 1];
    }
};
 
int main() {
  cin.tie(NULL);
  ios::sync_with_stdio(false);
 
  Stack s;
 
  int n, m, i;
  cin >> n;
 
  for (i = 1; i <= n; i++) {
    cin >> m;
    if (s.max() != n && s.max() <= m) {
      for (int j = s.max() + 1; j <= m; j++) {
        s.push(j);
        arr2[k] = 1;
      }
      s.pop();
    } else {
      if (s.top() == m) {
        s.pop();
      } else {
        cout << "NO" << '\n';
        return 0;
      }
    }
  }
  for (int i = 1; i <= 2 * n; i++)
    cout << (arr2[i] ? '+' : '-') << '\n';
}

두 번째 코드의 접근법

1. n 을 입력받고 반복문을 사용해서 n 만큼 m 을 입력받는다.
2. max 는 1로 초기화되어 있으며, m 이 max 보다 크다면 max 에서 m 까지의 숫자를 Stack 에 push 하는 목적으로 쓰인다. push 를 하고 난 후라면 m 의 값은 Stack 의 top 값과 같아진다. pop 한다. 
3. 입력된 m 의 값이 max 보다 작다면 push 를 하지 않고, Stack 의 top 과 비교한다. top 과 같다면 pop 하고, 같지 않다면 NO를 출력한다.

이 접근법을 보고 느낀 점은 이 문제는 가장 큰 수인 n 이 Stack 에 들어갔는지 여부가 중요한 것이 아니라는 것이다. max 값보다 큰 값이 입력되면 push 하고, 그것이 아니라면 top 과 비교하면 된다.

string 을 선언해놓고 "+\n" 와 "-\n" 을 계속 더해가고, 출력을 할 때 반복문 없이 string 만 출력해도 값이 잘 나오는 것도 배웠다.

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
 
class Stack
{
private:
    int arr[100001];
    int i = 0;
public:
    void push(const int &a) {
      arr[i] = a;
      i++;
    }
    void pop() {
      i--;
    }
    int top() {
      return arr[i - 1];
    }
    bool empty() {
      return i == 0;
    }
};
 
int main() {
  cin.tie(NULL);
  ios::sync_with_stdio(false);
 
  Stack s;
  string str;
 
  int n, m, max = 1;
  cin >> n;
 
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    cin >> m;
    while (m >= max) {
      s.push(max);
      max++;
      str += "+\n";
    }
    if (m == s.top()) {
      s.pop();
      str += "-\n";
    }
  }
  if (!s.empty()) cout << "NO" << '\n';
  else cout << str;
}