[백준/파이썬] 2164번 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.

※ 입력

첫째 줄에 정수 N(1 ≤ N ≤ 500,000)이 주어진다.

※ 출력

첫째 줄에 남게 되는 카드의 번호를 출력한다.

 

※ 해결방법

이 문제를 단순하게 반복문으로 코드를 구성하게 되면 시간초과를 경험하게 될 것이다.

 

그래서 이 문제를 해결하기 위해서는 큐(queue)라는 개념을 이해하는 것이 좋다.

 

 

※ 큐(queue)

삽입과 삭제 연산이 선입선출(FIFO : First-in First-out)로 이뤄지는 자료구조이다. 먼저 들어간 데이터가 먼저 나오는 구조로 이루어져 있으며, 삽입과 삭제가 양방향에서 이루어진다. 위의 그림을 보면 값의 추가는 rear부분에서 이루어지는 것을 알 수 있고, 값의 삭제는 front 부분에서 이루어지는 것을 알 수 있다.

 

자바로 queue를 처음 공부했는데, 그때는 dequeue를 사용하여 front에 있는 값을 출력하고서 front의 위치를 조정해주는 작업이 필요했다. 하지만 파이썬은 popleft()를 사용하면 front에 있는 값을 출력할 수 있으며, 자동으로 포인터가 조정이 된다. 

 

용어 설명

rear : 큐에서 가장 끝 데이터를 가리키는 영역

front : 큐에서 가장 앞의 데이터를 가리키는 영역

리스트의 이름.append(data) : rear 부분에 있는 데이터를 삽입하는 연산

리스트의 이름.popleft() : front 부분에 있는 데이터를 삭제하고 확인하는 연산

리스트의 이름[0] : 큐의 맨 앞(front)에 있는 데이터를 확인할 때 사용하는 연산

 

문제의 진행 순서

• 가장 위의 카드를 버린다(front 부분의 카드)
• 가장 위의 카드를 가장 아래 카드로 옮기기(front에 위치하는 카드를 rear에 위치하도록 옮겨준다)
• 카드가 한장 남을 때까지 위 두 단계를 계속해서 반복한다.

 

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※ 파이썬 코드 정리

from collections import *
n = int(input())
queue = deque() #deque를 통해 양방향 queue를 생성

for i in range(1,n+1): #n으로 입력받은 수를 queue에 삽입
    queue.append(i)
    
while len(queue) > 1:
    queue.popleft() #queue의 front에 있는 값을 제거
    queue.append(queue.popleft()) #queue의 front 요소를 제거, 그 요소를 다시 queue의 rear에 추가
print(queue[0])