[C++] 최대힙(priority_queue : 우선순위 큐)

• C++에서 priority_queue는 STL의 일부로 제공되는 데이터 구조 중 하나입니다.
• 요소들을 우선순위에 따라 정렬하여 다루는 자료 구조입니다.
• priority_queue는 힙(Heap) 자료 구조를 기반으로 작동하며, 기본적으로 내림차순(큰 값이 우선순위가 높음)으로 요소를 정렬합니다.
• 요소를 삽입할 때 우선순위에 따라 자동으로 정렬하고, 우선순위가 가장 높은 요소를 빠르게 추출할 수 있습니다.

 

📄문제

최대힙은 완전이진트리로 구현된 자료구조입니다. 그 구성은 부모 노드값이 왼쪽자식과 오른쪽 자식노드의 값보다 크게 트리를 구성하는 것입니다. 그렇게 하면 트리의 루트(root)노드는 입력된 값들 중 가장 큰 값이 저장되어 있습니다. 예를 들어 5 3 2 1 4 6 7순으로 입력되면 최대힙 트리는 아래와 같이 구성됩니다.

최대힙 자료를 이용하여 다음과 같은 연산을 하는 프로그램을 작성하세요.
1) 자연수가 입력되면 최대힙에 입력한다.
2) 숫자 0 이 입력되면 최대힙에서 최댓값을 꺼내어 출력한다. (출력할 자료가 없으면 -1를 출력한다.)
3) -1이 입력되면 프로그램 종료한다.

 

⬇️ 입력

첫 번째 줄부터 숫자가 입력된다. 입력되는 숫자는 100,000개 이하이며 각 숫자의 크기는 정수형 범위에 있다.

5 3 6 0 5 0 2 4 0 -1

 

⬆️ 출력

연산을 한 결과를 보여준다.

6 5 5

 

📝 풀이

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

int main()
{
	int a;
	priority_queue<int> pQ;
	while (true)
	{
		scanf_s("%d", &a);
		if (a == -1)
			break;

		if (a == 0)
			if (pQ.empty())
				printf("-1\n");
			else
			{
				printf("%d\n", pQ.top());
				pQ.pop();
			}
		else
		{
			pQ.push(a);
		}
	}
}

• 여러 값을 입력 한 후 0을 입력하면 지금까지 입력된 값들 중 가장 높은 값이 출력됩니다. 이것이 priority_queue의 특징입니다.
• 데이터를 삽입할 때  O(log N)의 시간복잡도로 자동으로 정렬해줍니다.
• top과 pop은 O(1)로 사용이 가능합니다.