백준1365(꼬인 전깃줄)

jh Seo·2023년 4월 11일
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백준

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개요

백준 1365번: 꼬인 전깃줄

  • 입력
    첫 줄에 전봇대의 개수 N(1 ≤ N ≤ 100,000)이 주어지고, 이어서 N보다 작거나 같은 자연수가 N개 주어진다. i번째 줄에 입력되는 자연수는 길 왼쪽에 i번째 전봇대와 연결된 길 오른편의 전봇대가 몇 번 전봇대인지를 나타낸다.

  • 출력
    전선이 꼬이지 않으려면 최소 몇 개의 전선을 잘라내야 하는 지를 첫째 줄에 출력한다.

접근방식

  1. 최소의 전선을 잘라내려면 최대한 많이 안 꼬이고 평행해야한다.
    -> 결국 전체 크기에서 제일 긴 증가하는 부분수열값을 빼면 된다.

  2. 그냥 제일 긴 증가하는 부분수열 구하기 문제다.

  3. 세그먼트 트리를 이용하는 방식과 이분탐색으로 푸는 방식이 있다.

세그먼트 트리를 이용하는 방식

  • 먼저 값들을 인덱스와 함께 pair로 저장 후, 값을 기준으로 정렬해준다.

  • 정렬된 값의 인덱스로 이동 후, 0부터 해당 인덱스까지의 제일 긴 증가하는 부분수열 값에 +1을 해준후 해당 인덱스와 부모값들까지 갱신해준다.

  • 정렬이 이미 되어있는 상태이므로
    0부터 현재 값의 인덱스까지의 제일 긴 증가하는 부분수열값은
    자기값보다 작은 값들의 제일 긴 증가하는 부분수열값과 같으므로
    해당 값에 +1을 더해서 저장하는 원리다.

    void Solution() {
    	int tmp = 0,result=0;
    	//이미 값으로 정렬된 벡터를 순회
    	for (auto iter : v) {
    		//0부터 현재 값의 인덱스까지의 구간의 제일 긴 증가하는 부분수열에 +1을 해준다. 
    		tmp = FindLongestIncreasingSubsequence(0, iter.second, 1, 0, firstLeafNodeIdx - 1)+1;
    		//현재값의 인덱스값에 저장
    		segTree[firstLeafNodeIdx + iter.second] = tmp;
    		//지금까지 구한 제일 긴 증가하는 부분수열의 최대값을 result에 저장해줌.
    		result = max(tmp, result);
    		//현재 값의 인덱스의 조상노드들도 갱신해준다.
    		SetAncestorNode(firstLeafNodeIdx + iter.second);
    	}
    	cout << N-result;
    }

이분탐색을 이용한 방식

  • 처음 주어진 입력값을 순회하며 벡터가 비어있거나
    벡터의 back()값보다 현재값이 크면 벡터에 push_back을 한다.

  • 벡터의 back()값보다 현재값이 작으면
    벡터에서 현재값보다 큰 원소중 제일 작은 값을
    이분탐색을 이용해 찾아 해당 값을 현재값으로 교체한다.

  • 벡터의 사이즈가 제일 긴 증가하는 부분수열이다.

	for (int i = 0; i < N; i++) {
		cin >> tmp;
		if (i == 0 || v.back() < tmp) v.push_back(tmp);
		else {
			tmpIdx = BinarySearch(tmp);
			v[tmpIdx] = tmp;
		}
	}
	cout << N - v.size();

세그먼트 트리를 이용한 코드

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>

using namespace std;
int N,firstLeafNodeIdx=1;
int segTree[262144];

vector<pair<int, int>> v;

//목표구간 [targetL,targetR]의 제일 긴 증가하는 부분수열값 찾는 재귀함수. 현재구간 [curL,curR]을 기준으로 찾아간다
int FindLongestIncreasingSubsequence(int targetL, int targetR, int nodeNum, int curL, int curR) {
	if (targetR < curL || curR < targetL) return 0;
	if (targetL <= curL && curR <= targetR) return segTree[nodeNum];

	int mid = (curL + curR) / 2;
	return max(FindLongestIncreasingSubsequence(targetL, targetR, nodeNum * 2, curL, mid), 
		FindLongestIncreasingSubsequence(targetL, targetR, nodeNum * 2 + 1, mid + 1, curR));
}
//idx의 조상노드들 전부 갱신해주는 함수
void SetAncestorNode(int idx) {
	while (idx > 1) {
		idx /= 2;
		segTree[idx] = max(segTree[idx * 2], segTree[idx * 2 + 1]);
	}
}

void Solution() {
	int tmp = 0,result=0;
	//이미 값으로 정렬된 벡터를 순회
	for (auto iter : v) {
		//0부터 현재 값의 인덱스까지의 구간의 제일 긴 증가하는 부분수열에 +1을 해준다. 
		tmp = FindLongestIncreasingSubsequence(0, iter.second, 1, 0, firstLeafNodeIdx - 1)+1;
		//현재값의 인덱스값에 저장
		segTree[firstLeafNodeIdx + iter.second] = tmp;
		//지금까지 구한 제일 긴 증가하는 부분수열의 최대값을 result에 저장해줌.
		result = max(tmp, result);
		//현재 값의 인덱스의 조상노드들도 갱신해준다.
		SetAncestorNode(firstLeafNodeIdx + iter.second);
	}
	cout << N-result;
}

void Input() {
	int tmp = 0;
	cin >> N;
	while (firstLeafNodeIdx < N) firstLeafNodeIdx *= 2;
	for (int i = 0; i < N; i++) {
		cin >> tmp;
		v.push_back({ tmp,i });
	}
	//이문제에선 각 값이 겹치진 않으므로 따로 comp함수 안 짜도 됨.
	sort(v.begin(), v.end());
	Solution();
}

int main() {
	ios_base::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);
	Input();
}

이분탐색을 이용한 코드

#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;
vector<int> v;

int BinarySearch(int elem) {
	int low = 0, high = v.size() - 1, mid = 0;
	//벡터내의 제일 작은값보다 작으면 바로 작은값 리턴
	if (v[low] >= elem)
		return low;

	//elem값보다 크거나 같은 값이 high,  elem값보다 작은 값이 low에 저장됨
	while (low+1 < high) {
		mid = (low + high) / 2;
		if (v[mid] < elem) low = mid;
		else high = mid;
	}

	return high;
}

void Input() {
	int N=0,tmp=0,tmpIdx=0;
	cin >> N;

	for (int i = 0; i < N; i++) {
		cin >> tmp;
		if (i == 0 || v.back() < tmp) v.push_back(tmp);
		else {
			tmpIdx = BinarySearch(tmp);
			v[tmpIdx] = tmp;
		}
	}
	cout << N - v.size();
}

int main() {
	ios_base::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);
	Input();
}

문풀후생

계속 풀어왔던 LIS구하기 문제여서 어려울건 없었다.

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