[백준] 16236. 아기 상어

[Gold III] 아기 상어 - 16236

문제 링크

문제 설명

N×N 크기의 공간에 물고기 M마리와 아기 상어 1마리가 있다. 공간은 1×1 크기의 정사각형 칸으로 나누어져 있다. 한 칸에는 물고기가 최대 1마리 존재한다.

아기 상어와 물고기는 모두 크기를 가지고 있고, 이 크기는 자연수이다. 가장 처음에 아기 상어의 크기는 2이고, 아기 상어는 1초에 상하좌우로 인접한 한 칸씩 이동한다.

아기 상어는 자신의 크기보다 큰 물고기가 있는 칸은 지나갈 수 없고, 나머지 칸은 모두 지나갈 수 있다. 아기 상어는 자신의 크기보다 작은 물고기만 먹을 수 있다. 따라서, 크기가 같은 물고기는 먹을 수 없지만, 그 물고기가 있는 칸은 지나갈 수 있다.

아기 상어가 어디로 이동할지 결정하는 방법은 아래와 같다.

• 더 이상 먹을 수 있는 물고기가 공간에 없다면 아기 상어는 엄마 상어에게 도움을 요청한다.
• 먹을 수 있는 물고기가 1마리라면, 그 물고기를 먹으러 간다.
• 먹을 수 있는 물고기가 1마리보다 많다면, 거리가 가장 가까운 물고기를 먹으러 간다.
  • 거리는 아기 상어가 있는 칸에서 물고기가 있는 칸으로 이동할 때, 지나야하는 칸의 개수의 최솟값이다.
  • 거리가 가까운 물고기가 많다면, 가장 위에 있는 물고기, 그러한 물고기가 여러마리라면, 가장 왼쪽에 있는 물고기를 먹는다.

아기 상어의 이동은 1초 걸리고, 물고기를 먹는데 걸리는 시간은 없다고 가정한다. 즉, 아기 상어가 먹을 수 있는 물고기가 있는 칸으로 이동했다면, 이동과 동시에 물고기를 먹는다. 물고기를 먹으면, 그 칸은 빈 칸이 된다.

아기 상어는 자신의 크기와 같은 수의 물고기를 먹을 때 마다 크기가 1 증가한다. 예를 들어, 크기가 2인 아기 상어는 물고기를 2마리 먹으면 크기가 3이 된다.

공간의 상태가 주어졌을 때, 아기 상어가 몇 초 동안 엄마 상어에게 도움을 요청하지 않고 물고기를 잡아먹을 수 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 공간의 크기 N(2 ≤ N ≤ 20)이 주어진다.

둘째 줄부터 N개의 줄에 공간의 상태가 주어진다. 공간의 상태는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9로 이루어져 있고, 아래와 같은 의미를 가진다.

• 0: 빈 칸
• 1, 2, 3, 4, 5, 6: 칸에 있는 물고기의 크기
• 9: 아기 상어의 위치

아기 상어는 공간에 한 마리 있다.

출력

첫째 줄에 아기 상어가 엄마 상어에게 도움을 요청하지 않고 물고기를 잡아먹을 수 있는 시간을 출력한다.

 

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접근

BFS 연습하기 좋은 문제라고 생각했다. 별다를 거 없는 BFS이지만 구현량이 많아서 이것을 쓱싹 풀어낼 수 있다면 BFS는 걱정하지 않아도 될 것 같다고 생각했다.

처음에 우선순위를 정하는 과정에서 델타배열의 순서만 맞춰주면 되지 않을까하는 굉장히 낙관적인 생각을 해보았으나... BFS의 깊이가 쌓이면 델타배열의 순서는 하등 무의미하다는 것을 깨달았다.

우선순위큐(PQ)를 활용해야 했는데 PQ혐오증이 있어서 LIST로 구현해봤다. 둘 다 시간 복잡도는 O(NlogN)이기에 큰 차이는 없을 거다. 람다식이 아직 익숙하지 않다. 그치만 확실히 comparator보다 편한거 같다. 이번 기회에 람다를 마스터를 해보자.

 

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전체 코드

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] dr = { -1, 0, 0, 1 };
        int[] dc = { 0, -1, 1, 0 };
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int[][] map = new int[n][n];
        int r0 = 0;
        int c0 = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                int tmp = sc.nextInt();
                map[i][j] = tmp;
                if (tmp == 9) {
                    r0 = i;
                    c0 = j;
                    map[i][j] = 0;
                }
            }
        }
        Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
        List<int[]> list = new ArrayList<>();
        q.add(new int[] { r0, c0 });
        int size = 2; // 상어 사이즈
        int size_tmp = 0; // 해당 사이즈에서 먹은 갯수
        int sum = 0; // 누적 시간
        while (!q.isEmpty()) { // 시작
            boolean[][] visited = new boolean[n][n];
            visited[r0][c0] = true;
            int time = 0;
            if (size_tmp == size) {
                size++;
                size_tmp = 0;
            }
            while (!q.isEmpty()) { // 먹을 곳 찾기
                time++;
                int qsize = q.size(); // time 단위로 끊기
                for (int i = 0; i < qsize; i++) {
                    int[] pos = q.poll();
                    int r = pos[0];
                    int c = pos[1];
                    for (int d = 0; d < 4; d++) {
                        int nr = r + dr[d];
                        int nc = c + dc[d];
                        if (nr < 0 || nc < 0 || nr >= n || nc >= n)
                            continue;
                        if (visited[nr][nc] || map[nr][nc] > size)
                            continue;
                        if (map[nr][nc] != 0 && map[nr][nc] < size) {
                            list.add(new int[] { nr, nc }); // time에 대해 후보 추가하기
                        } else {
                            q.add(new int[] { nr, nc });
                            visited[nr][nc] = true;
                        }
                    }
                }
                if (list.size() > 0) {// 먹기
                    list.sort((a, b) -> a[0] == b[0] ? Integer.compare(a[1], b[1]) : Integer.compare(a[0], b[0]));
                    int[] first = list.get(0);
                    r0 = first[0];
                    c0 = first[1];
                    map[r0][c0] = 0;
                    q.clear();
                    q.add(new int[] { r0, c0 });
                    sum += time;
                    size_tmp++;
                    list.clear();
                    break;
                }
            }
            // 먹고 새로 시작
        }
        System.out.println(sum);
    }
}