BOJ 16236

2021-02-16

백준

위 문제는 백준 사이트의 알고리즘 16236 문제에 관한 설명입니다.

문제

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.

package 시뮬레이션;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.StringTokenizer;

public class BOJ16236_아기상어 {
	static int[] dx = {-1,0,1,0};
	static int[] dy = {0,1,0,-1};
	static int N;
	public static void main(String[] args)throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
		N = Integer.parseInt(br.readLine());
		int[][] map = new int[N][N];
		boolean[][] visit = new boolean[N][N];
		PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>(new Comparator<int[]>() {
			@Override
			public int compare(int[] o1, int[] o2) {
				// TODO Auto-generated method stub
				int compareResult = Integer.compare(o1[2], o2[2]);
				// Returns:the value 0 if x == y;
				// a value less than 0 if x < y; 
				// and a value greater than 0 if x > y
				if(compareResult == 0) compareResult = Integer.compare(o1[0], o2[0]);
				if(compareResult == 0) compareResult = Integer.compare(o1[1], o2[1]);
				return compareResult;
			}
		});
		StringTokenizer st;
		for(int i = 0; i < N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int j = 0; j < N; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
				if(map[i][j] == 9) {
					visit[i][j] = true;
					pq.offer(new int[] {i,j,0});
					map[i][j] = 0;
				}
			}
		}
		int time = 0;
		int size = 2;
		int eat = 0;
		while(!pq.isEmpty()) {
			int[] current = pq.poll();
			int x = current[0];
			int y = current[1];
			int distance = current[2];
			if(map[x][y]!=0 && map[x][y]<size) {
				time += distance;
				eat++;
				if(eat == size) {
					size++;
					eat = 0;
				}
				map[x][y] = 0; 
				pq.clear();
				visit= new boolean[N][N];
				visit[x][y] = true;
				pq.offer(new int[] {x,y,0});
			}
			else {
				for(int dir = 0; dir < 4; dir++) {
					int nextX = x + dx[dir];
					int nextY = y + dy[dir];
					if(isIn(nextX,nextY) && !visit[nextX][nextY] && map[nextX][nextY] <= size) {
						visit[nextX][nextY] = true;
						pq.offer(new int[] {nextX,nextY,distance + 1});
					}
				}
			}
		}
		bw.write(time +"\n");
		bw.close();
		br.close();		
	}
	private static boolean isIn(int nextX, int nextY) {
		if(nextX < 0 || nextY < 0 || N <= nextX || N <= nextY)
			return false;
		else
			return true;
	}
}

이번 문제는 PriorityQueue를 사용한 시뮬레이션 문제입니다.

문제를 풀 때 PriorityQueue의 compare 함수를 사용했습니다.

	PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>(new Comparator<int[]>() {
		@Override
		public int compare(int[] o1, int[] o2) {
			// TODO Auto-generated method stub
			int compareResult = Integer.compare(o1[2], o2[2]);
			// Returns:the value 0 if x == y;
			// a value less than 0 if x < y; 
			// and a value greater than 0 if x > y
			if(compareResult == 0) compareResult = Integer.compare(o1[0], o2[0]);
			if(compareResult == 0) compareResult = Integer.compare(o1[1], o2[1]);
			return compareResult;
		}
	});

주석으로 처리된 부분은 compare함수의 리턴값을 적었습니다.

만약 x와 y가 같다면 0이라는 값이 리턴되고,
만약 x와 y를 비교해서 x가 y보다 작다면 음수 값이 리턴되고,
만약 x와 y를 비교해서 x가 y보다 크다면 양수 값이 리턴됩니다.

현재 Comparator로 비교하는 int[0]은 높이 순, int[1]은 왼쪽 순, int[2]는 거리 순입니다.

따라서 조건에 따라 거리(int[2]) 먼저 비교 후

높이 비교 (int[0]) 비교,

왼쪽 비교 (int[1]) 비교의 순서로 흘러가야 합니다.

같다면 0이 반환되기 때문에, 조건식을 "compareResult 가 0이라면?" 으로 넣어줬읍니다.

while(!pq.isEmpty()) {
	int[] current = pq.poll();
	int x = current[0];
	int y = current[1];
	int distance = current[2];
	if(map[x][y]!=0 && map[x][y]<size) {
		time += distance;
		eat++;
		if(eat == size) {
			size++;
			eat = 0;
		}
		map[x][y] = 0; 
		pq.clear();
		visit= new boolean[N][N];
		visit[x][y] = true;
		pq.offer(new int[] {x,y,0});
	}
	else {
		for(int dir = 0; dir < 4; dir++) {
			int nextX = x + dx[dir];
			int nextY = y + dy[dir];
			if(isIn(nextX,nextY) && !visit[nextX][nextY] && map[nextX][nextY] <= size) {
				visit[nextX][nextY] = true;
				pq.offer(new int[] {nextX,nextY,distance + 1});
			}
		}
	}
}

이젠 while문의 내부를 살펴봅니다.

PQ에 있는 현재 상어의 위치를 꺼내서 확인합니다.

x, y, 그리고 현재 시간이지만 한번 움직일 때 1초가 지나므로 거리값으로 생각해도 됩니다.

따라서 이름을 distance로 설정한 변수를 사용했습니다.

만약 현재의 위치에 물고기가 있는데, 현재 크기보다 작다면?

여태까지 움직인 거리만큼을 시간에 넣어주고,

먹은 횟수를 늘려줍니다.

만약 크기와 물고기 먹은 횟수가 같다면,

크기를 키워주고, 먹은 횟수를 0으로 초기화 시킵니다.

물고기를 먹었으니 맵에는 물고기가 없어지도록 0으로 설정하고,

pq를 비워줍니다.

그리고 움직인 길(visit)을 다시 설정하도록 새로 만들어주고,

현재 위치 방문 + 현재 위치를 저장합니다.

만약 현재위치에 물고기가 없다면?

4 방향을 확인해봅니다.

다음 위치로 이동할 수 있는가를 판단, 물고기가 본인보다 크거나 같다면 못지나간다는

조건을 지켜줘야 합니다.

그리고 갈 수 있는 길이라면 방문 처리를 하고, 그 길로 가면서 거리를 늘려줍니다.

아기상어

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