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 ≤ 10,000)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.
풀이
문제에서 요구하는 연산이 그대로 큐의 기본 동작과 대응된다. 그래서 push, pop, size, empty, front, back을 하나씩 정확히 구현하면 된다.
현재 코드는 Queue 클래스를 직접 만들고, 배열과 앞·뒤 인덱스로 큐를 구현한다. 값을 넣을 때는 r 위치에 저장하고, 값을 뺄 때는 f를 하나 옮기면서 맨 앞 원소를 꺼낸다.
핵심은 큐의 크기와 앞뒤 위치를 일관되게 관리하는 것이다. 비어 있을 때 -1을 출력하는 예외만 놓치지 않으면 자료구조 기본 동작만으로 충분히 해결된다.
코드
#include <iostream>
#define MAX_SIZE 10001
using namespace std;
class Queue {
private:
int f, r, s;
int* queue;
public:
void init_Queue();
void push(int x);
int pop();
int size();
int empty();
int front();
int back();
Queue() { init_Queue(); }
};
void Queue::init_Queue() {
s = 0;
f = 0;
r = 0;
queue = new int[MAX_SIZE];
}
void Queue::push(int x) {
queue[r++] = x;
s++;
}
int Queue::pop() {
if (empty()) {
return -1;
}
else {
int temp = queue[f++];
s--;
return temp;
}
}
int Queue::size() {
return s;
}
int Queue::empty() {
if (size() > 0)
return 0;
else
return 1;
}
int Queue::front() {
if (empty())
return -1;
else
return queue[f];
}
int Queue::back() {
if (empty())
return -1;
else
return queue[r - 1];
}
int main() {
ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(NULL);
cout.tie(NULL);
int N = 0;
cin >> N;
Queue q;
string order;
for (int i = 0; i < N; i++) {
cin >> order;
if (order == "push") {
int n;
cin >> n;
q.push(n);
}
else if (order == "pop") {
cout << q.pop() << '\n';
}
else if (order == "size") {
cout << q.size() << '\n';
}
else if (order == "empty") {
cout << q.empty() << '\n';
}
else if (order == "front") {
cout << q.front() << '\n';
}
else if (order == "back") {
cout << q.back() << '\n';
}
}
return 0;
}복잡도
- 시간 복잡도: 명령 개를 각각 상수 시간에 처리하므로 이다.
- 공간 복잡도: 큐에 최대 개의 값이 들어갈 수 있으므로 이다.
마무리
앞 포인터와 뒤 포인터를 분리해 두면 큐의 여섯 가지 명령도 한결 단순해진다.
