[백준 1874] 스택으로 오름차순 수열 만들기 : Stack

🔎 문제

문제 설명

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 나중에 들어간 자료가 제일 먼저 나오는 (LIFO, Last in First 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.

 

 

🎁 풀이

해당 문제는 말 그대로 스택을 활용해서 푸는 문제이다.

처음에 문제 해답 과정을 접했을 때에는 스택 구조가 하나 있고, 해당 스택을 입력한 값 대로 쌓아서 푸는 문제인 줄 알았다. 그러나 풀다보니 스택 구조를 활용하여 입력 받은 수열을 만드는 문제였다. 

 

이해하기 쉽게 풀어서 설명하자면, 스택을 이용해서 입력 받은 수열의 값까지 push를 통해 스택에 쌓은 후 입력 받은 수열의 값이 나오면 pop을 통해 스택에서 꺼내 출력하도록 하는 원리이다. 

 

예제에서 

8

4

3

6

8

7

5

2

1

이라는 데이터를 입력 받는다. 

 

첫번째 8은 출력하고자 하는 수열의 크기이고, 그 다음 줄부터가 수열을 의미한다. 

문제를 풀기 위해서는 스택을 하나 생성하고, 두번째 문자열인 '4'가 될 때까지 스택에 1부터 시작하는 숫자를 쌓는다(push)

이 때 스택에는 1,2,3,4가 쌓여있다.

 

숫자를 쌓다가 원하는 값인 '4'가 되면, 이 '4'는 수열로 출력하기 위해 pop()을 진행한다. 

그 다음 숫자인 '3'을 출력하기 위해서는 이미 스택에 '3'이 쌓여있기 때문에 pop()만 진행해주면 된다. 

이 때 스택에는 1,2가 쌓여있다.

 

그 다음 숫자인 '6'을 출력하기 위해서는 5부터 다시 스택에 쌓아야 한다.(push())

또 다시 6까지 스택에 쌓으면 6을 pop()한다. 

이 때 스택에는 1,2,5가 쌓여있다.

 

그 다음 숫자인 '8'을 출력하기 위해서는 6부터 다시 스택에 쌓는다. 마찬가지로 8까지 쌓으면 8을 pop()한다. 

이 때 스택에는 1,2,5,7이 쌓여있다. 

 

그 다음 숫자인 '7', '5', '2', '1'을 출력하기 위해서는 스택에서 pop()하여 꺼내면 된다.

 

위의 풀이를 규칙으로 정리하면

만약 자연수보다 수열의 숫자가 크거나 같다면

1. 자연수와 수열의 숫자가 같아질 때까지 스택에 자연수를 쌓는다. 

2. 자연수와 수열의 숫자가 같아지면 1번 pop한다. 

 

만약 자연수보다 수열의 숫자가 작다면

1. pop한다. 

2. 이 때 pop하여 꺼낸 숫자가 수열의 숫자보다 크다면 해당 수열은 만들 수 없다. 

 

✔ JAVA 코드

이를 java로 풀면 아래와 같다. 

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Stack;

public class P1874_스택으로오름차순수열만들기 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int countOfNumber = Integer.parseInt(br.readLine());
        int[] numberArr = new int[countOfNumber];

        //수열 배열로 생성
        for(int i = 0 ; i < countOfNumber ; i++){
            numberArr[i] = Integer.parseInt(br.readLine());
        }

        //스택 : LIFO
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        int number = 1; //1부터 시작하는 자연수
        Boolean result = true; 
        StringBuilder answer = new StringBuilder();

        //수열의 크기만큼 반복한다.
        for(int i = 0 ; i < countOfNumber ; i++){
            int su = numberArr[i]; //수열

            //수열의 수가 자연수보다 크거나 같을 때에는 수열의 수와 자연수가 같아질 때까지 push 후 마지막 한 번은 pop 한다. => pop: 수열 출력
            if(su >= number){
                while(su >= number){
                    stack.push(number++);
                    answer.append("+\n");
                }
                stack.pop();
                answer.append("-\n");
            }else{ //수열의 수가 자연수보다 작을 때에는 pop한다. 단, 꺼낸 수가 수열의 수보다 크다면 주어진 방식대로 수열을 만들지 못한다.
                int n = stack.pop();

                if(n > su){
                    System.out.println("NO");
                    result = false;
                    break;
                }else{
                    answer.append("-\n");
                }
            }
        }
        if (result) {
            System.out.println(answer.toString());
        }

    }

}