집합

https://www.acmicpc.net/problem/11723

시간 제한	메모리 제한	제출	정답	맞힌 사람	정답 비율
1.5 초	4 MB	69837	21400	15369	29.201%

문제

비어있는 공집합 S가 주어졌을 때, 아래 연산을 수행하는 프로그램을 작성하시오.

add x: S에 x를 추가한다. (1 ≤ x ≤ 20) S에 x가 이미 있는 경우에는 연산을 무시한다.

remove x: S에서 x를 제거한다. (1 ≤ x ≤ 20) S에 x가 없는 경우에는 연산을 무시한다.

check x: S에 x가 있으면 1을, 없으면 0을 출력한다. (1 ≤ x ≤ 20)

toggle x: S에 x가 있으면 x를 제거하고, 없으면 x를 추가한다. (1 ≤ x ≤ 20)

all: S를 {1, 2, …, 20} 으로 바꾼다.

empty: S를 공집합으로 바꾼다. 

입력

첫째 줄에 수행해야 하는 연산의 수 M (1 ≤ M ≤ 3,000,000)이 주어진다.

둘째 줄부터 M개의 줄에 수행해야 하는 연산이 한 줄에 하나씩 주어진다.

출력

check 연산이 주어질때마다, 결과를 출력한다.

예제 입력 1

26
add 1
add 2
check 1
check 2
check 3
remove 2
check 1
check 2
toggle 3
check 1
check 2
check 3
check 4
all
check 10
check 20
toggle 10
remove 20
check 10
check 20
empty
check 1
toggle 1
check 1
toggle 1
check 1

예제 출력 1

1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0

출처

• 문제를 만든 사람: baekjoon
• 빠진 조건을 찾은 사람: djm03178
• 데이터를 추가한 사람: houma757
• 문제의 오타를 찾은 사람: pichulia

알고리즘 분류

• 구현
• 비트마스킹

---

3가지 방법으로 해결

=> 비트 마스킹. 배열, set

비트 마스킹이 가장 빠르다.

통과된 코드

1. 자료구조 Set

#include <iostream>
#include <set>

using namespace std;

set<int> mySet;

int N, temp;

string str;

int main()
{
	ios_base::sync_with_stdio(false); // scanf와 동기화를 비활성화
	// cin.tie(null); 코드는 cin과 cout의 묶음을 풀어줍니다.
	cin.tie(NULL);
	cout.tie(NULL);

	cin >> N;
	while (N-- > 0) {
		cin >> str;
		if (str == "add") {
			// add x: S에 x를 추가한다. (1 ≤ x ≤ 20) 
			// S에 x가 이미 있는 경우에는 연산을 무시한다.
			cin >> temp;
			mySet.insert(temp);
		}
		else if (str == "remove") {
			//remove x : S에서 x를 제거한다. (1 ≤ x ≤ 20) 
			// S에 x가 없는 경우에는 연산을 무시한다.
			cin >> temp;
			mySet.erase(temp);
		}
		else if (str == "check") {
			// check x: S에 x가 있으면 1을, 
			// 없으면 0을 출력한다. (1 ≤ x ≤ 20)
			cin >> temp;
			if (mySet.count(temp)) cout << "1" << "\n";
			else cout << "0" << "\n";
		}
		else if (str == "toggle") {
			// toggle x : S에 x가 있으면 x를 제거하고, 
			// 없으면 x를 추가한다. (1 ≤ x ≤ 20)
			cin >> temp;
			if (mySet.count(temp)) mySet.erase(temp);
			else mySet.insert(temp);
		}
		else if (str == "all") {
			// all: S를 {1, 2, ..., 20} 으로 바꾼다.
			for (int i = 1; i <= 20; i++) mySet.insert(i);
		}
		else { 
			// empty: S를 공집합으로 바꾼다. 
			mySet.clear();
		}
	}

	return 0;
}

2. 배열

#include <iostream>
using namespace std;

bool arr[20];
int N, temp;

string str;

int main()
{
	ios_base::sync_with_stdio(false); // scanf와 동기화를 비활성화
	// cin.tie(null); 코드는 cin과 cout의 묶음을 풀어줍니다.
	cin.tie(NULL);
	cout.tie(NULL);

	cin >> N;
	while (N-- > 0) {
		cin >> str;
		if (str == "add") {
			// add x: S에 x를 추가한다. (1 ≤ x ≤ 20) 
			// S에 x가 이미 있는 경우에는 연산을 무시한다.
			cin >> temp;
			arr[temp-1] = 1;
		}
		else if (str == "remove") {
			//remove x : S에서 x를 제거한다. (1 ≤ x ≤ 20) 
			// S에 x가 없는 경우에는 연산을 무시한다.
			cin >> temp;
			arr[temp-1] = 0;
		}
		else if (str == "check") {
			// check x: S에 x가 있으면 1을, 
			// 없으면 0을 출력한다. (1 ≤ x ≤ 20)
			cin >> temp;
			cout << arr[temp-1] << "\n";
		}
		else if (str == "toggle") {
			// toggle x : S에 x가 있으면 x를 제거하고, 
			// 없으면 x를 추가한다. (1 ≤ x ≤ 20)
			cin >> temp;
			if (arr[temp-1] == 1) arr[temp-1] = 0;
			else  arr[temp-1] = 1;
		}
		else if (str == "all") {
			// all: S를 {1, 2, ..., 20} 으로 바꾼다.
			for (int i = 0; i < 20; i++) arr[i] = 1;
		}
		else {
			// empty: S를 공집합으로 바꾼다. 
			fill(arr, arr + 20, 0);
		}
	}

	return 0;
}

3. 비트 마스킹

#include <iostream>

using namespace std;

int S = 0; // 비트마스킹
string str;
int N, temp;

int main() {

	ios_base::sync_with_stdio(false); // scanf와 동기화를 비활성화
	// cin.tie(null); 코드는 cin과 cout의 묶음을 풀어줍니다.
	cin.tie(NULL);
	cout.tie(NULL);

	cin >> N;
	while(N-- > 0) {

		cin >> str;
		if (str == "add") {
			// add x: S에 x를 추가한다. (1 ≤ x ≤ 20) 
			// S에 x가 이미 있는 경우에는 연산을 무시한다.
			cin >> temp;
			S = S | (1 << temp);
		}
		else if (str == "remove") {
			//remove x : S에서 x를 제거한다. (1 ≤ x ≤ 20) 
			// S에 x가 없는 경우에는 연산을 무시한다.
			cin >> temp;
			S = S & ~(1 << temp);
		}
		else if (str == "check") {
			// check x: S에 x가 있으면 1을, 
			// 없으면 0을 출력한다. (1 ≤ x ≤ 20)
			cin >> temp;
			if (S & (1 << temp)) cout << "1\n";
			else cout << "0\n";
		}
		else if (str == "toggle") {
			// toggle x : S에 x가 있으면 x를 제거하고, 
			// 없으면 x를 추가한다. (1 ≤ x ≤ 20)
			cin >> temp;
			if (S & (1 << temp)) {
				S = S & ~(1 << temp);
			}
			else {
				S = S | (1 << temp);
			}
		}
		else if (str == "all") {
			// all: S를 {1, 2, ..., 20} 으로 바꾼다.
			S = (1 << 21) - 1;
		}
		else {
			// empty: S를 공집합으로 바꾼다. 
			S = 0;
		}
	}

	return 0;
}