[백준] 1966: 프린터 큐 (Python)

프린터 큐

• https://www.acmicpc.net/problem/1966

1966번: 프린터 큐

 

문제

여러분도 알다시피 여러분의 프린터 기기는 여러분이 인쇄하고자 하는 문서를 인쇄 명령을 받은 ‘순서대로’, 즉 먼저 요청된 것을 먼저 인쇄한다. 여러 개의 문서가 쌓인다면 Queue 자료구조에 쌓여서 FIFO - First In First Out - 에 따라 인쇄가 되게 된다. 하지만 상근이는 새로운 프린터기 내부 소프트웨어를 개발하였는데, 이 프린터기는 다음과 같은 조건에 따라 인쇄를 하게 된다.

1. 현재 Queue의 가장 앞에 있는 문서의 ‘중요도’를 확인한다.
2. 나머지 문서들 중 현재 문서보다 중요도가 높은 문서가 하나라도 있다면, 이 문서를 인쇄하지 않고 Queue의 가장 뒤에 재배치 한다. 그렇지 않다면 바로 인쇄를 한다.

예를 들어 Queue에 4개의 문서(A B C D)가 있고, 중요도가 2 1 4 3 라면 C를 인쇄하고, 다음으로 D를 인쇄하고 A, B를 인쇄하게 된다.

여러분이 할 일은, 현재 Queue에 있는 문서의 수와 중요도가 주어졌을 때, 어떤 한 문서가 몇 번째로 인쇄되는지 알아내는 것이다. 예를 들어 위의 예에서 C문서는 1번째로, A문서는 3번째로 인쇄되게 된다.

 

입력

첫 줄에 테스트케이스의 수가 주어진다. 각 테스트케이스는 두 줄로 이루어져 있다.

테스트케이스의 첫 번째 줄에는 문서의 개수 N(1 ≤ N ≤ 100)과, 몇 번째로 인쇄되었는지 궁금한 문서가 현재 Queue에서 몇 번째에 놓여 있는지를 나타내는 정수 M(0 ≤ M < N)이 주어진다. 이때 맨 왼쪽은 0번째라고 하자. 두 번째 줄에는 N개 문서의 중요도가 차례대로 주어진다. 중요도는 1 이상 9 이하의 정수이고, 중요도가 같은 문서가 여러 개 있을 수도 있다.

 

출력

각 테스트 케이스에 대해 문서가 몇 번째로 인쇄되는지 출력한다.

 

입출력 예제

입력	출력
3 1 0 5 4 2 1 2 3 4 6 0 1 1 9 1 1 1	1 2 5

 

풀이

처음에는 우선순위 큐나 람다 정렬을 이용해서 해결할 수 있지 않을까? 라고 생각했는데, 문제에서 “나머지 문서들 중 현재 문서보다 중요도가 높은 문서가 하나라도 있다면, 이 문서를 인쇄하지 않고 Queue의 가장 뒤에 재배치 한다.” 라고 명시했기 때문에 단순히 우선순위와 최초 인덱스를 통한 정렬로는 해결할 수 없었다. 따라서 문제 조건에 따라 차근차근 큐를 이용하여 구현하기로 했다. 이렇게 작성한 로직은 다음과 같다.

1. 입력 받은 우선순위 배열을 바탕으로 (우선순위, 최초 인덱스) 튜플을 큐에 삽입한다.
2. 현재 Queue의 가장 앞에 있는 문서의 ‘중요도’를 확인한다.
3. 나머지 문서들 중 현재 문서보다 중요도가 높은 문서가 하나라도 있다면, 이 문서를 인쇄하지 않고 Queue의 가장 뒤에 재배치 한다(popleft → append). 그렇지 않다면 바로 인쇄를 한다(popleft).
4. 문서를 인쇄한 경우 cnt를 하나 증가시키고, 방금 인쇄한 문서가 우리가 찾던 m번째 원소라면 cnt를 출력하고 반복문을 멈춘다.

import sys
from collections import deque 
input = sys.stdin.readline
T = int(input())
for _ in range(T):
	n, m = map(int, input().split())
	priority = list(map(int, input().split()))
	q = deque([(priority[i], i) for i in range(n)])
	cnt = 0
	while q:
		flag = False
		for i in range(len(q)):
			if q[0][0] < q[i][0]:
				q.append(q.popleft())
				flag = True
				break
		if not flag:
			res = q.popleft()
			cnt += 1
			if res[1] == m:
				print(cnt)
				break

메모리: 34120 KB / 시간: 80 ms

시간 복잡도: O(n*2)

• 나머지 문서들 중 현재 문서보다 중요도가 높은 문서가 있는지 탐색 - O(n)
• 이후 문서를 출력하거나 가장 뒤에 재배치 - O(1)
  (참고: [파이썬] 덱 vs 리스트 속도 차이? (deque vs list speed 차이))
• 위 연산을 n개 원소에 대해 반복 - target 원소가 출력될 때까지만

공간 복잡도: O(n) - 큐 1개

---

이렇게 코드를 작성하고 나니 아쉬운 점이 있었다.

• 매번 자기보다 우선순위가 높은 문서가 있는지 for문으로 순회해야 함
• (우선순위, 최초 인덱스) 튜플로 자료를 저장해야 함

 

그래서 찾아보니 더 간단한 방법이 있었다.

• 우선순위 배열 오름차순 정렬 후 priority[-1]과 비교, 문서 하나 print 시 맨 끝 원소 pop
• 최초 인덱스를 큐에 같이 넣어 관리하는 대신 m 값을 매번 변경: m이 맨 앞에 있는데 인쇄되지 않았으면 맨 끝으로 보내고, 그렇지 않다면 m을 1만큼 감소

이렇게 수정한 코드는 다음과 같다.

import sys
from collections import deque 
input = sys.stdin.readline
T = int(input())
for _ in range(T):
	n, m = map(int, input().split())
	priority = list(map(int, input().split()))
	q = deque(priority)
	cnt = 0
	priority.sort()
	while True: 
		if q[0] == priority[-1]: # 큐의 가장 앞에 있는 원소가 중요도가 가장 높은 문서일 때
			cnt += 1
			q.popleft()
			priority.pop()
			if m == 0:
				break
		else:
			q.append(q.popleft())
		m = len(q) - 1 if m == 0 else m - 1
	print(cnt)

메모리: 34104 KB / 시간: 68 ms

시간 복잡도: O(nlogn) - sort()를 통한 정렬

공간 복잡도: O(n) - 큐 1개, 튜플 대신 우선순위 정수 값만 저장

 

시간/공간 복잡도 모두 개선되는 것을 숫자로 확인할 수 있었다!