[파이썬] 백준 18258번 큐 2 - 링크드 리스트로 구현하기

18258번: 큐 2

시간 제한

1초

메모리 제한

512mb

문제

정수를 저장하는 큐를 구현한 다음, 입력으로 주어지는 명령을 처리하는 프로그램을 작성하시오.

명령은 총 여섯 가지이다.

• push X: 정수 X를 큐에 넣는 연산이다.
• pop: 큐에서 가장 앞에 있는 정수를 빼고, 그 수를 출력한다. 만약 큐에 들어있는 정수가 없는 경우에는 -1을 출력한다.
• size: 큐에 들어있는 정수의 개수를 출력한다.
• empty: 큐가 비어있으면 1, 아니면 0을 출력한다.
• front: 큐의 가장 앞에 있는 정수를 출력한다. 만약 큐에 들어있는 정수가 없는 경우에는 -1을 출력한다.
• back: 큐의 가장 뒤에 있는 정수를 출력한다. 만약 큐에 들어있는 정수가 없는 경우에는 -1을 출력한다.

입력

첫째 줄에 주어지는 명령의 수 N (1 ≤ N ≤ 2,000,000)이 주어진다. 둘째 줄부터 N개의 줄에는 명령이 하나씩 주어진다. 주어지는 정수는 1보다 크거나 같고, 100,000보다 작거나 같다. 문제에 나와있지 않은 명령이 주어지는 경우는 없다.

출력

출력해야하는 명령이 주어질 때마다, 한 줄에 하나씩 출력한다.

예제 입력 1 

15
push 1
push 2
front
back
size
empty
pop
pop
pop
size
empty
pop
push 3
empty
front

예제 출력 1 

1
2
2
0
1
2
-1
0
1
-1
0
3

---

나의 풀이

deque를 사용하지 않고 푸는 것을 목표로 했다.

이때 시간 제한과 입력 수를 고려해 모든 시간 복잡도를 $O(1)$로 구성하려고 했다. 

 

처음 풀이

list로 풀기 시도 -> 시간 초과 발생

 

이유?

• pop(0)의 시간 복잡도는 $O(1)$이 아니고 $O(n)$이다.
• pop(0) 실행 시 기존 list의 순서를 모두 한칸 씩 옮겨야 하기 때문.

결국 list로는 구성할 수 없기 때문에 자료 구조를 직접 만들어서 푸는 방향으로 선회.

import sys

class queue():
    def __init__(self):
        self.queue = []
    # push 함수
    def push(self, x : int):
        self.queue.append(x)
    # pop 함수    
    def pop(self):
        try:
            print(self.queue[0])
        except IndexError:
            print(-1)
        self.queue = self.queue[1:]
    # size 함수
    def size(self):
        print(len(self.queue))
    # empty 함수
    def empty(self):
        print(1 if len(self.queue) == 0 else 0)
    # front 함수
    def front(self):
        try:
            print(self.queue[0])
        except IndexError:
            print(-1)
    # back 함수
    def back(self):
        try:
            print(self.queue[-1])
        except IndexError:
            print(-1)

queue = queue()
# 명령어 미리 저장
case = {
    "pop" : lambda queue : queue.pop(),
    "size" : lambda queue : queue.size(),
    "empty" : lambda queue : queue.empty(),
    "front" : lambda queue : queue.front(),
    "back" : lambda queue : queue.back()
    }
n = int(input())
for _ in range(n):
    # 명령 수가 많아서 sys로 받음
    command = sys.stdin.readline().rstrip().split()
    if command[0] == "push":
        queue.push(int(command[1]))
    else:
        case[command[0]](queue)

 

 

수정 풀이

간단한 singly linked list로 구현

https://www.javatpoint.com/linked-list-implementation-of-queue

• 원소 개수를 따로 세주기 위해서 self.num 인스턴스 변수 추가
• 시간 복잡도가 $O(1)$인데도 통과가 안돼서 pypy로 제출했다.

"""
시간 복잡도 1로 만들기 위해서 linked list로 구현
- 시간 복잡도 1인데도 시간 초과가 나와 pypy로 변경해서 통과
"""
import sys
class Node():
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None
        
class Queue():
    def __init__(self):
        self.f = None
        self.r = None
        self.num = 0
    # push 함수
    def push(self, x : int):
        temp = Node(x)
        if not self.f:
            self.f = self.r = temp
        else:
            self.r.next = temp
            self.r = temp
        self.num += 1    
    # pop 함수    
    def pop(self):
        if self.num == 0:
            print(-1)
            return
        print(self.f.data)
        temp = self.f
        self.f = temp.next
        self.num -= 1
    # size 함수
    def size(self):
        print(self.num)
    # empty 함수
    def empty(self):
        print(1 if self.num == 0 else 0)
    # front 함수
    def front(self):
        if self.num == 0:
            print(-1)
            return
        print(self.f.data)
    # back 함수
    def back(self):
        if self.num == 0:
            print(-1)
            return
        print(self.r.data)

queue = Queue()
# 명령어 미리 저장
case = {
    "pop" : lambda queue : queue.pop(),
    "size" : lambda queue : queue.size(),
    "empty" : lambda queue : queue.empty(),
    "front" : lambda queue : queue.front(),
    "back" : lambda queue : queue.back()
    }
    
n = int(input())
for _ in range(n):
    # 명령 수가 많아서 sys로 받음
    command = sys.stdin.readline().rstrip().split()
    if command[0] == "push":
        queue.push(int(command[1]))
    else:
        case[command[0]](queue)

---

다른 사람 풀이

deque를 사용한 풀이이다.

구현해야되는 것이 아니라면 앞으로는 deque를 불러와서 쓰도록 하자.

import sys
from collections import deque
n = int(sys.stdin.readline())
q = deque([])
for i in range(n):
    s = sys.stdin.readline().split()
    if s[0] == 'push':
        q.append(s[1])
    elif s[0] == 'pop':
        if not q:
            print(-1)
        else:
            print(q.popleft())
    elif s[0] == 'size':
        print(len(q))
    elif s[0] == 'empty':
        if not q:
            print(1)
        else:
            print(0)
    elif s[0] == 'front':
        if not q:
            print(-1)
        else:
            print(q[0])
    elif s[0] == 'back':
        if not q:
            print(-1)
        else:
            print(q[-1])

 

[백준] 18258번(python 파이썬)