[Java] 명예의 전당 (1)
1. 문제 설명
(1) 문제 설명
"명예의 전당"이라는 TV 프로그램에서는 매일 1명의 가수가 노래를 부르고, 시청자들의 문자 투표수로 가수에게 점수를 부여합니다. 매일 출연한 가수의 점수가 지금까지 출연 가수들의 점수 중 상위 k번째 이내이면 해당 가수의 점수를 명예의 전당이라는 목록에 올려 기념합니다. 즉 프로그램 시작 이후 초기에 k일까지는 모든 출연 가수의 점수가 명예의 전당에 오르게 됩니다. k일 다음부터는 출연 가수의 점수가 기존의 명예의 전당 목록의 k번째 순위의 가수 점수보다 더 높으면, 출연 가수의 점수가 명예의 전당에 오르게 되고 기존의 k번째 순위의 점수는 명예의 전당에서 내려오게 됩니다.
이 프로그램에서는 매일 "명예의 전당"의 최하위 점수를 발표합니다. 예를 들어, k = 3이고, 7일 동안 진행된 가수의 점수가 [10, 100, 20, 150, 1, 100, 200]이라면, 명예의 전당에서 발표된 점수는 아래의 그림과 같이 [10, 10, 10, 20, 20, 100, 100]입니다.
명예의 전당 목록의 점수의 개수 k, 1일부터 마지막 날까지 출연한 가수들의 점수인 score가 주어졌을 때, 매일 발표된 명예의 전당의 최하위 점수를 return하는 solution 함수를 완성해주세요.
(2) 제한사항
- 3 ≤ k ≤ 100
- 7 ≤ score의 길이 ≤ 1,000
- 0 ≤ score[i] ≤ 2,000
(3) 입출력 예
| K | score | result |
| 3 | [10, 100, 20, 150, 1, 100, 200] | [10, 10, 10, 20, 20, 100, 100] |
| 4 | [0, 300, 40, 300, 20, 70, 150, 50, 500, 1000] | [0, 0, 0, 0, 20, 40, 70, 70, 150, 300] |
2. 문제 풀이
(1) 문제 접근 방식
문제의 핵심은 현재까지의 점수 중 상위 k개만 관리하면서, 그 중 가장 낮은 점수(k번째 점수)를 쉽게 조회하는 것입니다.
이러한 요구사항을 만족시키기 위해 PriorityQueue 자료구조가 효과적입니다.
🔍 자료 구조 선택 (Priority Queue)
PriorityQueue는 최소 힙(mim-heap)구조를 사용합니다.
이 자료구조를 사용하면 삽입 시 자동으로 정렬되고,
`peek()`메소드를 통해 항상 작은 값을 빠르게 조회할 수 있습니다.
만약 명예의 전당에 k개 이상의 점수가 쌓인 경우,
가장 낮은 점수를 `poll()`메소드를 사용하여 제거하여 명예의 전당 상태를 유지할 수 있습니다.
🤔 최소 힙 구조란?
모든 레벨이 꽉 차있고 마지막 레벨만 왼쪽부터 채워지는 형태인 완전 이진트리 형태의 자료구조입니다.
각 노드의 값은 자식 노드의 값보다 작거나 같아야 하므로, 루트 노드에는 전체 요소 중 최소 값이 위치하게 됩니다.
삽입과 연산이 O(log n) 시간 복잡도를 가지며,
이를 통해 빠르게 최소값을 찾거나 새로운 요소를 추가할 수 있습니다.
(2) 전체 코드
import java.util.*;
class Solution {
public int[] solution(int k, int[] scores) {
List<Integer> answer = new ArrayList<>();
PriorityQueue<Integer> hallOfFame = new PriorityQueue<>();
for(int score : scores){
hallOfFame.add(score);
if(hallOfFame.size() > k){
hallOfFame.poll();
}
answer.add(hallOfFame.peek());
}
return answer.stream().mapToInt(i -> i).toArray();
}
}
(3) 코드 설명
1️⃣ 우선순위 큐 생성
PriorityQueue<Integer> hallOfFame = new PriorityQueue<>();기본적으로 최소 힙 구조로 동작하며,
`peek()` 호출 시 가장 낮은 점수를 반환하고, `poll()`호출 시 가장 낮은 점수를 제거합니다.
2️⃣ 점수 처리 루프
매일의 점수 score를 우선순위 큐에 추가합니다.
`if(hallOfFame.size()> k )` 조건문을 통해 명예의 전당 크기를 k로 유지합니다.
이 때, `poll()`메소드를 사용해 낮은 점수를 제거합니다.
이 후, `peek()`메소드를 사용해 hallOfFame의 최하위 점수를 결과 리스트에 추가합니다.
3️⃣ 리스트를 배열로 변환
answer.stream().mapToInt(i -> i).toArray();