2470 두 용액 (Java)

두 용액

문제

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.

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.

풀이 1(이진탐색)

우선 2467 용액문제와 같은 문제다.
굳이 차이점을 말하자면 용액이 정렬되어 있지 않다는것 그정도이다.
2467번 문제는 이진 탐색으로 해결했는데 이에 대한 해설을 아래를 방문하면 적혀있다.
https://yong-diary.tistory.com/71

풀이 2(투포인터)

두번째 풀이는 투포인터 알고리즘을 활용한 풀이다.
투포인터 알고리즘은 이름에서 알 수 있듯 배열의 특정 위치를 가르치는 포인터 두개를 활용해서 문제를 해결한다.
우선 입력받은 용액들을 정렬하고 두개의 위치를 값으로 가지는 포인터 start, end를 선언한다.
start = 0, end = n-1이다.
arr[start] + arr[end]의 값을 sum이라고 했을 때,
sum > 0 이라면 조금 더 작아져야 하므로 end의 값을 1 감소시켜 sum이 더 작아지게 만든다.
sum < 0 이라면 조금 더 커져야 하므올 start의 값을 1 증사키겨 sum이 더 커지게 만든다.
sum == 0 이라면 0이 되는 용액을 찾았으므로 반복문을 탈출한다.
이 때 arr[start]와 arr[end]값을 더했을 때의 값이 기존 min값보다 0에 더 가깝다면 min값을 sum의 절댓값으로 변경해준다.
위의 과정을 start < end일동안 반복한다.

코드(투포인터)

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main{

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int n = Integer.parseInt(br.readLine());
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        int[] arr = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            arr[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
        }
        Arrays.sort(arr);
        int min = 2000000001;
        int start = 0;
        int end = n - 1;
        int[] answer = new int[2];
        while (start < end) {
            int sum = arr[end] + arr[start];



            if (min > Math.abs(sum)) {
                min = Math.abs(sum);
                answer[0] = arr[start];
                answer[1] = arr[end];
            }
            if (sum > 0) {
                end--;
            } else if (sum < 0) {
                start++;
            } else {

                break;
            }


        }

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