Assignment #3: Stock Trading System

Problem

Design a real-time stock trading system that accommodates the buying and selling of stocks. The system should support high-volume transactions efficiently, ensuring that buy and sell orders are matched optimally.

Each stock in the system possesses the following properties:

• stock_id: An integer representing the unique identifier for the stock.

• price: An integer representing the current price of the stock.

Implement the StockTradingSystem class with the following methods:

• register_stock(stock_id): Adds a stock with the specified stock_id to the system. This method is called once for each stock at the system's initiation. The initial price of the stock is 0.

• place_buy_order(stock_id, quantity, max_price): Places a buy order, attempting to buy a specified quantity of a stock at a price not exceeding max_price. The system should match the order with the lowest available sell orders. Orders that cannot be matched immediately are placed in a queue until they can be matched with future orders.

• place_sell_order(stock_id, quantity, min_price): Places a sell order, attempting to sell a specified quantity of a stock at a price not below than min_price. The system should match the order with the highest available buy orders. Orders that cannot be matched immediately are placed in a queue until they can be matched with future orders.

• print_all_stocks(): Prints all the stocks in the system, along with their current transaction prices. The transaction price is the price at which the most recent buy and sell orders were matched. The stocks should be ordered from the highest to the lowest transaction price.

Constraints:

• 1 <= number of stocks <= 10^2

• 1 <= stock_id, price, quantity, max_price, min_price <= 10^5

• price, quantity, maxPrice, and minPrice are integers.

• The total number of operations will not exceed 10^7.

실시간으로 주식의 매수 및 매도를 처리할 수 있는 주식 거래 시스템을 설계하세요. 이 시스템은 고빈도도 거래를 효율적으로 처리해야 하며, 매수 및 매도 주문이 최적으로 매칭되도록 해야 합니다.

시스템 내의 각 주식은 다음과 같은 속성을 가집니다:

• stock_id: 해당 주식의 고유 식별자를 나타내는 정수
• price: 주식의 현재 가격을 나타내는 정수

StockTradingSystem 클래스를 구현하세요:

• register_stock(stock_id): 주어진 stock_id를 가진 주식을 시스템에 등록합니다. 이 메서드는 시스템 초기화 시 각 주식마다 한 번 호출되며, 초기 가격은 0입니다.

• place_buy_order(stock_id, quantity, max_price): 지정된 stock_id의 주식을 max_price 이하의 가격으로 quantity만큼 매수하려는 주문을 등록합니다. 시스템은 가능한 한 낮은 가격의 매도 주문과 매칭을 시도해야 하며, 즉시 매칭되지 않는 주문은 대기열에 보관되어 이후 주문과 매칭을 시도합니다.

• place_sell_order(stock_id, quantity, min_price): 지정된 stock_id의 주식을 min_price 이상의 가격으로 quantity만큼 매도하려는 주문을 등록합니다. 시스템은 가능한 한 높은 가격의 매수 주문과 매칭을 시도해야 하며, 즉시 매칭되지 않는 주문은 대기열에 보관되어 이후 주문과 매칭을 시도합니다.

• print_all_stocks(): 시스템에 등록된 모든 주식의 현재 시장 가격을 출력합니다. 시장 가격은 가장 최근에 체결된 매수 및 매도 주문의 가격을 의미합니다. 출력 시 시장 가격이 높은 순서대로 정렬되어야 합니다.

제약 사항:

• 1 <= 주식 수 <= 10^2
• 1 <= stock_id, price, quantity, max_price, min_price <= 10^5
• price, quantity, max_price, min_price는 정수
• 총 주문 횟수는 10^7회를 넘지 않음

Input specification

The names of the functions and their respective parameters will be provided in the order they are called.

Functions will be separated by a newline, and the parameters of the functions will be separated by whitespace.

각 함수 호출은 호출 순서대로 주어지며, 함수명과 파라미터는 공백으로 구분됩니다. 함수 호출은 개행 문자로 구분됩니다.

Output specification

The only output will be from the result of the print_all_stocks() function, which returns a list of tuples. Each tuple contains a stock_id and its corresponding current transaction price.

Print format: [(stock_id1, transaction_price1), (stock_id2, transaction_price2), ...]

출력은 오직 print_all_stocks() 함수의 결과로만 발생합니다. 출력 형식은 각 주식의 stock_id와 해당 주식의 현재 시장 가격을 포함하는 튜플의 리스트입니다.

출력 예시: [(stock_id1, transaction_price1), (stock_id2, transaction_price2), ...]

Sample 0

<< in
register_stock 1
register_stock 2
place_sell_order 1 10 100
place_buy_order 1 10 100
place_sell_order 2 20 200
print_all_stocks

>> out
[(1, 100), (2, 0)]

Sample 1

<< in
register_stock 1
place_buy_order 1 10 100
place_buy_order 1 10 110
place_sell_order 1 5 100
print_all_stocks

>> out
[(1, 110)]

Sample 2

<< in
register_stock 1
place_buy_order 1 10 100
place_buy_order 1 10 110
place_sell_order 1 15 100
print_all_stocks

>> out
[(1, 100)]

Sample 3

<< in
register_stock 1
register_stock 2
place_buy_order 1 10 100
place_buy_order 2 20 200
place_sell_order 1 5 110
place_sell_order 2 10 190
print_all_stocks

>> out
[(2, 200), (1, 0)]

Sample 4

<< in
register_stock 1
place_buy_order 1 10 100
place_buy_order 1 10 90
place_buy_order 1 10 110
place_sell_order 1 15 100
print_all_stocks

>> out
[(1, 100)]

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