[JAVA 알고리즘]BAEKJOON 2470번 두 용액

생각정리/코딩테스트

[JAVA 알고리즘]BAEKJOON 2470번 두 용액

생각중임 2023. 12. 30. 12:26

이진 탐색을 이용해서 문제를 해결하는 문제

두 용액

문제 설명

KOI 부설 과학연구소에서는 많은 종류의 산성 용액과 알칼리성 용액을 보유하고 있다. 각 용액에는 그 용액의 특성을 나타내는 하나의 정수가 주어져있다. 산성 용액의 특성값은 1부터 1,000,000,000까지의 양의 정수로 나타내고, 알칼리성 용액의 특성값은 -1부터 -1,000,000,000까지의 음의 정수로 나타낸다.

같은 양의 두 용액을 혼합한 용액의 특성값은 혼합에 사용된 각 용액의 특성값의 합으로 정의한다. 이 연구소에서는 같은 양의 두 용액을 혼합하여 특성값이 0에 가장 가까운 용액을 만들려고 한다.

예를 들어, 주어진 용액들의 특성값이 [-2, 4, -99, -1, 98]인 경우에는 특성값이 -99인 용액과 특성값이 98인 용액을 혼합하면 특성값이 -1인 용액을 만들 수 있고, 이 용액이 특성값이 0에 가장 가까운 용액이다. 참고로, 두 종류의 알칼리성 용액만으로나 혹은 두 종류의 산성 용액만으로 특성값이 0에 가장 가까운 혼합 용액을 만드는 경우도 존재할 수 있다.

산성 용액과 알칼리성 용액의 특성값이 주어졌을 때, 이 중 두 개의 서로 다른 용액을 혼합하여 특성값이 0에 가장 가까운 용액을 만들어내는 두 용액을 찾는 프로그램을 작성하시오.

제한사항

없음

입력

첫째 줄에는 전체 용액의 수 N이 입력된다. N은 2 이상 100,000 이하이다. 둘째 줄에는 용액의 특성값을 나타내는 N개의 정수가 빈칸을 사이에 두고 주어진다. 이 수들은 모두 -1,000,000,000 이상 1,000,000,000 이하이다. N개의 용액들의 특성값은 모두 다르고, 산성 용액만으로나 알칼리성 용액만으로 입력이 주어지는 경우도 있을 수 있다.

출력

첫째 줄에 특성값이 0에 가장 가까운 용액을 만들어내는 두 용액의 특성값을 출력한다. 출력해야 하는 두 용액은 특성값의 오름차순으로 출력한다. 특성값이 0에 가장 가까운 용액을 만들어내는 경우가 두 개 이상일 경우에는 그 중 아무것이나 하나를 출력한다.

입출력 예

input	return
5 -2 4 -99 -1 98	-99 98

나의 문제풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int[] answer = new int[2];
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        int N = Integer.parseInt(bufferedReader.readLine());

        // 입력값을 오름차순으로 정렬한 배열로 생성
        StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());
        int[] array = new int[N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            array[i] = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        }
        Arrays.sort(array);

        // 투 포인트를 이용해 가장 큰 수 와 작은 수를 합처가면서 0에 가장 가까운 수를 찾는다.
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;
        int min = Integer.MAX_VALUE;
        while (left < right) {
            int sum = array[left] + array[right];

            // min 보다 작으면 min 갱신
            if (Math.abs(min) > Math.abs(sum)) {
                min = Math.abs(sum);
                answer[0] = array[left];
                answer[1] = array[right];
            }
            
            if (sum == 0) { // 0일 경우 바로 종료 
                break;
            } else if (sum < 0) { // 음수일 경우 0쪽으로 가기 위해서 최소값을 올림
                left++;
            } else { // 양수일 경우 0쪽으로 가기 위해 최댓값을 내림
                right--;
            }
        }

        System.out.println(answer[0] + " " + answer[1]);
    }
}

입력값을 배열에 넣어주고 오름차순으로 정렬해준다.
양쪽 지점의 포인트를 이용해서 한쪽으로 겹칠때 까지 반복한다.
- 두 지점을 합치면서 최솟값을 갱신하고 answer배열에 넣어준다.
- 두 지점의 합이 0일 경우, 바로 종료
- 두 지점의 합이 음수일 경우, 최소값 지점을 올린다.
- 두 지점의 합이 양수일 경우, 최댓값 지점을 내린다.

정렬을 이용한 문제로 나와있지만, 정렬은 살짝만 곁들이고 이진 탐색 알고리즘을 이용한 문제로 중간값을 이용해 타겟을 찾기 방법을 응용해 두 포인터를 이용해 중간값 대신 최소값을 타겟으로 찾는 방식으로 문제를 풀었다.
해당 방식은 이진 탐색과 두 포인터의 문제의 경우 대부분 기본 틀에서 응용해서 푸는 경우가 많아 해당 방식의 자신만의 코드스니펫을 만들어두면 활용 가능성이 많이 있을 것 같다.