백준 온라인 저널, 이진 탐색/10815번 : 숫자 카드(파이썬)

문제

https://www.acmicpc.net/problem/10815

 

문제 정의

숫자 카드는 정수 하나가 적혀져 있는 카드이다. 상근이는 숫자 카드 N개를 가지고 있다. 정수 M개가 주어졌을 때, 이 수가 적혀있는 숫자 카드를 상근이가 가지고 있는지 아닌지를 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. 두 숫자 카드에 같은 수가 적혀있는 경우는 없다.

 

셋째 줄에는 M(1 ≤ M ≤ 500,000)이 주어진다. 넷째 줄에는 상근이가 가지고 있는 숫자 카드인지 아닌지를 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 가지고 있으면 1을, 아니면 0을 공백으로 구분해 출력한다.

 

 

 

예제 입력 1

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

 

예제 출력 1

1 0 0 1 1 0 0 1

 

 

접근 방법 1

1. bisect 라이브러리를 활용해 right, left 인덱스 사이에 숫자가 존재하는 지 확인한다.

 

 

코드

import sys
from bisect import bisect_right, bisect_left

n = int(sys.stdin.readline())
number_cards = list(map(int, sys.stdin.readline().split())) # 상근이가 가지고 있는 숫자 카드 입력
number_cards.sort() # 이진탐색을 위한 오름차순 정렬
m = int(sys.stdin.readline())
target_numbers = list(map(int, sys.stdin.readline().split())) # 판별해야하는 숫자카드 입력


# 접근 방법 1
# bisect 라이브러리를 활용해 right, left 인덱스 사이에 숫자가 존재하는 지 확인한다.

for target in target_numbers:
    left_index = bisect_left(number_cards, target)
    right_index = bisect_right(number_cards, target)
    if left_index == right_index:
        print(0, end=' ')
    else:
        print(1, end=' ')

 

 

접근 방법 2

1. 이진탐색을 통해 해당 숫자가 존재하는지 확인한다. (bisect 라이브러리를 사용하면 되지만 실력 향상을 위해)

 

 

코드

import sys
from bisect import bisect_right, bisect_left

n = int(sys.stdin.readline())
number_cards = list(map(int, sys.stdin.readline().split())) # 상근이가 가지고 있는 숫자 카드 입력
number_cards.sort() # 이진탐색을 위한 오름차순 정렬
m = int(sys.stdin.readline())
target_numbers = list(map(int, sys.stdin.readline().split())) # 판별해야하는 숫자카드 입력


# 접근 방법 2
# 이진탐색을 통해 해당 숫자가 존재하는지 확인한다.
# 이진탐색 알고리즘 짜는 걸 연습하기 위해 해당 방법을 사용

# 타겟 숫자를 하나씩 뽑아서 상근이가 가지고 있는 숫자 카드에 있는 지 확인한다.
for target in target_numbers:
    start = 0 # 첫 인덱스
    end = n - 1 # 마지막 인덱스

    while True:
        mid = (end + start) // 2
        # start가 end보다 커질 경우 0을 출력하고 이를 종료한다.
        if start > end:
            print(0, end=' ')
            break
        # 상근이가 가지고 있는 카드의 중간 값이 target보다 클 경우 왼쪽을 탐색한다.
        elif number_cards[mid] > target:
            end = mid-1
        # 상근이가 가지고 있는 카드의 중간 값이 target보다 작을 경우 오른쪽을 탐색한다.
        elif number_cards[mid] < target:
            start = mid+1
        # 상근이가 가지고 있는 카드의 중간 값이 target과 같을 경우 탐색을 종료하고 1을 출력한다.
        elif number_cards[mid] == target:
            print(1, end=' ')
            break

 

 

접근 방법 3 (가장 빠르게 동작)

1. set 자료구조를 사용한다.

 

 

코드

# 접근 방법 3
# set 자료구조를 사용한다.
# set 자료구조는 해쉬값을 사용하기때문에 O(1)이 나온다.
import sys

n = int(sys.stdin.readline())
number_cards = set(map(int, sys.stdin.readline().split())) # 상근이가 가지고 있는 숫자 카드 입력
m = int(sys.stdin.readline())
target_numbers = list(map(int, sys.stdin.readline().split())) # 판별해야하는 숫자카드 입력

for target in target_numbers:
    if target in number_cards:
        print(1, end=' ')
    else:
        print(0, end=' ')

- set 자료구조는 해쉬 값을 사용하기 때문에 in 연산자를 사용해 데이터를 찾더라도 O(1)이 나온다.

- 따라서 n이 매우 많아지는 경우 적절하게 사용할 경우 가장 빠르게 작동할 수 있다.