[C] 백준 10816 숫자 카드 2

링크
https://www.acmicpc.net/problem/10816

문제

숫자 카드는 정수 하나가 적혀져 있는 카드이다. 상근이는 숫자 카드 N개를 가지고 있다. 정수 M개 가 주어졌을 때, 이 수가 적혀있는 숫자 카드를 상근이가 몇 개 가지고 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 상근이가 가지고 있는 숫자 카드의 개수 N(1 ≤ N ≤ 500,000)이 주어진다. 둘째 줄에는 숫자 카드에 적혀있는 정수가 주어진다. 숫자 카드에 적혀있는 수는 -10,000,000보다 크거나 같고, 10,000,000보다 작거나 같다.

셋째 줄에는 M(1 ≤ M ≤ 500,000)이 주어진다. 넷째 줄에는 상근이가 몇 개 가지고 있는 숫자 카드인지 구해야 할 M개의 정수가 주어지며, 이 수는 공백으로 구분되어져 있다. 이 수도 -10,000,000보다 크거나 같고, 10,000,000보다 작거나 같다.

출력

첫째 줄에 입력으로 주어진 M개의 수에 대해서, 각 수가 적힌 숫자 카드를 상근이가 몇 개 가지고 있는지를 공백으로 구분해 출력한다.

예제 입력 1

10
6 3 2 10 10 10 -10 -10 7 3
8
10 9 -5 2 3 4 5 -10

예제 출력 1

3 0 0 1 2 0 0 2

아이디어 스케치

• 이 문제는 검색값(key)이 검색하려는 필드(field) 내에 존재하는지의 여부를 구하는 문제가 아닌 검색값(key)이 필드에 몇개가 존재하는지 구하는 문제이다.
• 숫자 형태의 데이터에서 값을 찾는 문제이므로 이진 검색 알고리즘을 떠올릴 수 있다. 하지만 갯수를 구하는 문제이므로 기본적인 이진 검색 알고리즘으로는 풀 수 없다.
• 기존의 이진 검색 알고리즘을 변형한 upper bound, lower bound 이진 검색 알고리즘을 사용해야 한다.
• upper bound는 검색값(key)이 존재하는 index중 최댓값, lower bound는 index중 최솟값이다.
  ex) -10 -10 2 3 3 6 7 10 10 10 일 때 10(key)의 upper index는 7, lower index는 9이다.

핵심

• 검색하려는 필드(field)를 qsort를 이용하여 오름차순 정렬
• 이진 검색 함수 구현
  • key값의 index중 가장 큰 인덱스를 구하는 upper bound 구현
  • key값의 index중 가장 작은 인덱스를 구하는 lower bound 구현
  • 최종 갯수를 구하기 위해 (upper index + 1) - (lower index) 반환

최종 코드

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int compare(const void* first, const void* second)
{
	int a = *(const int*)first;
	int b = *(const int*)second;

	if (a > b)
		return 1;			// 앞의 숫자가 뒤의 숫자보다 클 때만 swap함(오름차순)
	else if (a < b)
		return -1;
	else
		return 0;
}

int binary_search(int a[], int n, int key)
{
	int start = 0;
	int last = n;
	int mid;

	while (last > start) {
		mid = (start + last) / 2;
		a[mid] > key ? last = mid : (start = mid + 1);		// key값과 a[mid]가 같을 때는 검색범위를 왼쪽에서부터 줄여 index가 가장 큰 key값이 검색되게 함
	}
	int upper = last;										//이때 저장되는 last값은 죄종 index값보다 1이 큼
	start = 0, last = n;
	while (last > start) {
		mid = (start + last) / 2;
		a[mid] >= key ? last = mid : (start = mid + 1);		// key값과 a[mid]가 같을 때는 검색범위를 오른쪽에서부터 줄여 index가 가장 작은 key값이 검색되게 함
	}
	return upper - last;									//갯수 반환

}



int main()
{
	int N, M;
	int* card;
	int val;

	scanf("%d", &N);

	card = (int*)calloc(N, sizeof(int));

	for (int i = 0; i < N; i++)
		scanf("%d", &card[i]);

	qsort(card, N, sizeof(card[0]), compare);		//퀵정렬 사용

	scanf("%d", &M);

	for (int i = 0; i < M; i++) {
		scanf("%d", &val);
		printf("%d ", binary_search(card, N, val));
	}

	free(card);

	return 0;

	
}

제출 결과