백준 2164 : 카드2

문제

N장의 카드가 있다. 각각의 카드는 차례로 1부터 N까지의 번호가 붙어 있으며, 1번 카드가 제일 위에, N번 카드가 제일 아래인 상태로 순서대로 카드가 놓여 있다.

이제 다음과 같은 동작을 카드가 한 장 남을 때까지 반복하게 된다. 우선, 제일 위에 있는 카드를 바닥에 버린다. 그 다음, 제일 위에 있는 카드를 제일 아래에 있는 카드 밑으로 옮긴다.

예를 들어 N=4인 경우를 생각해 보자. 카드는 제일 위에서부터 1234 의 순서로 놓여있다. 1을 버리면 234가 남는다. 여기서 2를 제일 아래로 옮기면 342가 된다. 3을 버리면 42가 되고, 4를 밑으로 옮기면 24가 된다. 마지막으로 2를 버리고 나면, 남는 카드는 4가 된다.

N이 주어졌을 때, 제일 마지막에 남게 되는 카드를 구하는 프로그램을 작성하시오.

 

생각한 방향

제일 위, 아래를 건드린 다는 점에서 스택 혹은 큐의 자료구조를 사용하는 것이 효율적이라고 생각하였다.

그래서 우선 스택 자료구조를 이용하여 문제를 풀어보았다. 

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        Main main = new Main();
        int N = sc.nextInt();
        System.out.println(main.solution(N));
    }

    private int solution(int N) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for (int i = 1; i <= N; i++) {
            stack.push(i);
        }
        while (true) {
            stack.remove(0);
            if (stack.size() == 1) {
                break;
            }
            Integer move = stack.remove(0);
            stack.push(move);
        }
        return stack.peek();
    }
}

하지만 제출하니 시간초과가 났다.

 

이유에 대해 생각해보니

스택은 맨 위의 숫자를 지우면 나머지 요소들을 재배치 해야 되기 때문에 O(n) 의 시간이 걸리며

큐는 맨 위의 숫자를 지우는 것이 그저 O(1)의 시간이 걸리기 때문에

이 문제에서는 큐가 스택보다 효율적인 것이었다.

 

따라서 코드를 큐 자료구조를 사용하는 쪽으로 바꾸었다.

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        Main main = new Main();
        int N = sc.nextInt();
        System.out.println(main.solution(N));
    }

    private int solution(int N) {
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        for (int i = 1; i <= N; i++) {
            queue.add(i);
        }
        while (queue.size() != 1) {
            queue.remove();
            Integer move = queue.remove();
            queue.add(move);
        }
        return queue.peek();
    }
}

스택과 큐중 어느 자료구조를 사용할 때 유리한지 한번 더 생각해보는 계기가 되었다.