[백준 알고리즘] 2108번: 통계학

2108번: 통계학

문제
수를 처리하는 것은 통계학에서 상당히 중요한 일이다. 통계학에서 N개의 수를 대표하는 기본 통계값에는 다음과 같은 것들이 있다. 단, N은 홀수라고 가정하자.

산술평균 : N개의 수들의 합을 N으로 나눈 값
중앙값 : N개의 수들을 증가하는 순서로 나열했을 경우 그 중앙에 위치하는 값
최빈값 : N개의 수들 중 가장 많이 나타나는 값
범위 : N개의 수들 중 최댓값과 최솟값의 차이
N개의 수가 주어졌을 때, 네 가지 기본 통계값을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력
첫째 줄에 수의 개수 N(1 ≤ N ≤ 500,000)이 주어진다. 그 다음 N개의 줄에는 정수들이 주어진다. 입력되는 정수의 절댓값은 4,000을 넘지 않는다.

출력
첫째 줄에는 산술평균을 출력한다. 소수점 이하 첫째 자리에서 반올림한 값을 출력한다.

둘째 줄에는 중앙값을 출력한다.

셋째 줄에는 최빈값을 출력한다. 여러 개 있을 때에는 최빈값 중 두 번째로 작은 값을 출력한다.

넷째 줄에는 범위를 출력한다.

접근 방법:

  • 산술평균: numeric 라이브러리에 들어있는 accumulate 함수를 통해서 입력받은 값들이 들어있는 벡터 요소들의 총합을 구하고 N으로 나눈다. cmath 의 round를 이용해서 반올림을 구현한다.
  • 중앙값: 입력이 언제나 홀수개로 들어오기 때문에 그냥 벡터의 사이즈/2 를 해주면 중앙값의 인덱스를 구할 수 있다. 중앙 값을 구하기 전에 벡터가 sort 함수를 통해 정렬되어 있어야 한다.
  • 최빈값: 그냥 최빈값을 찾는건 쉬운데 최빈값이 여러개 있을 때를 처리하기 위해서 일단 최빈값을 찾는다. 이를 이해서 길이 8001개 짜리 벡터 하나를 만들어서 입력을 받을 때마다 해당 값의 인덱스 값을 1씩 올려준다. 최빈값을 찾은 후에 카운팅 벡터를 돌면서 최빈값에 해당하는 수를 모두 별도의 벡터에 넣고 이 벡터의 사이즈가 1 이상이되면 sort 후에 1번째 인덱스에 있는 값을 출력한다.
  • 범위 : 범위는 최댓값 - 최솟값 이므로 정렬된 벡터의 가장 마지막 값과 제일 첫번째 값의 차를 구해서 출력한다.
  • 접근 방법 2: 자연수가 10000까지 들어오므로 배열을 하나만 써서 해결해야한다. 카운팅 정렬의 컨셉만 그대로 사용해서 입력을 받을 때마다 입력을 따로 저장하지 않고 몇번 나왔는지 출현 횟수만 저장하는 카운팅 배열 하나만 사용한다. 그리고 입력이 모두 끝난 이후에는 배열의 처음부터 끝까지 순회하면서 숫자 N을 출현했던 횟수 coutn[N] 만큼 출력해준다. 이렇게 하면 배열을 하나만 쓰고 해결 할 수 있다.

통과 코드:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <cmath>

using namespace std;

int main (){
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);

    int N;
    cin >> N;

    vector <int> numbers;
    vector <int> freq(8001, 0);

    for (int i = 0 ; i < N ; i++){
        int in;
        cin >> in;
        numbers.push_back(in);

        if (in < 0) freq[4001+in*-1]++; // 출현 횟수 기억하기. 0은 0번째, 1~4000은 1~4001번째, -1~-4000은 4002~8001번째에 저장
        else freq[in]++;
    }

    sort(numbers.begin(), numbers.end());

    cout << round((double)accumulate(numbers.begin(), numbers.end(), 0)/(double)N) << "\n"; // 산술평균 계산

    cout << numbers[numbers.size()/2] << "\n"; // 중앙값 계산

    vector<int> v;
    int max = 0;
    for(int i = 0 ; i < freq.size() ; i++){
        if (freq[i] > max) max = freq[i]; // 최다 빈도 수 찾기
    }

    // 가장 많이 나온 수들을 모두 찾는다
    for (int i = 0 ; i < freq.size() ; i++){
        int num;
        if (freq[i] == max){
            if (i>4001) v.push_back(i*-1+4001);
            else v.push_back(i);
        }
    }
    // 여러개의 최빈 값 정렬하기
    sort(v.begin(), v.end());
    if (v.size() > 1) cout << v[1] << "\n"; // 최빈값이 여러개면 1번째 인덱스에 있는 값(2번째로 작은 값) 출력
    else cout << v[0] << "\n"; // 최빈값이 하나면 그대로 출력

    cout << numbers[numbers.size()-1] - numbers[0] << "\n"; // 수의 범위 출력

    return 0;

}

전여훈
Written by@전여훈 (Click Me!)
고민이 담긴 코드를 만들자, 고민하기 위해 공부하자.