아기 상어 P16236번

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.

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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.

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출력

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

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예제 입력	예제 출력
4 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 9 0 1 2 3 4	14

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해결 방법

아기 상어의 처음 사이즈는 2이고, 크기만큼 물고기를 먹으면 사이즈가 1 올라간다. 

BFS를 이용해 가장 가까이 있는 먹을 수 있는 물고기를 찾는다. 이 때 방문 여부를 확인하는 새로운 배열을 만들어 먹을 수 있는 물고기를 찾지 못했을 때 반복문을 탈출할 수 있게 한다. 

 

static int[] dx= {-1,0,1,0};
static int[] dy= {0,-1,0,1};
while(!queue.isEmpty()&&!isFind) {
			int queueSize=queue.size();
			for(int i=0;i<queueSize;i++) {
				point temp=queue.poll();
				for(int j=0;j<4;j++) {
					int X=temp.x+dx[j];
					int Y=temp.y+dy[j];
					if(isIn(X,Y,N)) {
						if(size>=space[Y][X]) {
							if(size>space[Y][X]&&space[Y][X]!=0) {
								isFind=true; // 먹을 수 있는 물고기를 찾을 시 더 이상 BFS 탐색을 하지 않는다
								canEat.add(new point(X,Y));
							}
							else if(check[Y][X]!=-1)
							{
								check[Y][X]=-1;
								queue.add(new point(X,Y)); //먹을 수 있는 물고기가 아니거나, 물고기가 없을 시 탐색 Queue에 추가한다.
							}
						}
					}
				}
			}
			move++;
		}

거리가 똑같은 먹을 수 있는 물고기가 여러 마리 있을 수 있는데, 이 때는 문제의 조건에 맞춰 좌측 최상단에 가장 가까운 물고기 위치를 반환한다. 

 

상어의 현재위치에서 BFS를 이용해 물고기를 찾고, 한 마리를 먹을 때 마다 현재 위치를 옮기고, 사이즈를 관리한다.

while(true) {
			point temp=solve(N); //상어의 현재 위치에서 가장 가까운 물고기를 찾는다.
			if(temp==null) break;//만약 찾지 못할 시 반복문 탈출
			currentPosition=temp;
			count++;
			if(count==size)
			{
				size++;
				count=0;
			}
		}

 

전체 코드

package gold;

import java.io.*;
import java.util.*;

public class P16236 {
	static int[][] space;
	static int[] dx= {-1,0,1,0};
	static int[] dy= {0,-1,0,1};
	static int count=0;
	static int size=2;
	static int length=0;
	static point currentPosition;
	public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		int N=Integer.parseInt(br.readLine());
		space=new int[N][N];
		for(int i=0;i<N;i++)
		{
			String[] input=br.readLine().split(" ");
			for(int j=0;j<N;j++) {
				space[i][j]=Integer.parseInt(input[j]);
				if(space[i][j]==9)
					currentPosition=new point(j,i);
			}
		}
		while(true) {
			point temp=solve(N);
			if(temp==null) break;
			currentPosition=temp;
			count++;
			if(count==size)
			{
				size++;
				count=0;
			}
		}
		System.out.println(length);
	}
	
	static boolean isIn(int x,int y,int N) {
		if(x<0||y<0||x>=N||y>=N)
			return false;
		return true;
	}
	static point solve(int N) {
		Queue<point> queue=new LinkedList<>();
		int[][] check=new int[N][N];
		ArrayList<point> canEat=new ArrayList<point>();
		int move=0;
		boolean isFind=false;
		space[currentPosition.y][currentPosition.x]=0;
		check[currentPosition.y][currentPosition.x]=-1;
		queue.add(currentPosition);
		while(!queue.isEmpty()&&!isFind) {
			int queueSize=queue.size();
			for(int i=0;i<queueSize;i++) {
				point temp=queue.poll();
				for(int j=0;j<4;j++) {
					int X=temp.x+dx[j];
					int Y=temp.y+dy[j];
					if(isIn(X,Y,N)) {
						if(size>=space[Y][X]) {
							if(size>space[Y][X]&&space[Y][X]!=0) {
								isFind=true;
								canEat.add(new point(X,Y));
							}
							else if(check[Y][X]!=-1)
							{
								check[Y][X]=-1;
								queue.add(new point(X,Y));
							}
						}
					}
				}
			}
			move++;
		}
		Collections.sort(canEat,new Comp());
		if(canEat.size()==0)
			return null;
		else {length+=move; return canEat.get(0);}
	}
	static class Comp implements Comparator<point>{

		@Override
		public int compare(point o1, point o2) {
			if(o1.y>o2.y) return 1;
			else if(o1.y==o2.y) {
				if(o1.x>o2.x)return 1;
				else return -1;
			}
			else return -1;
		}
	
	}
	static class point{
		int x;
		int y;
		point(int x,int y){
			this.x=x;
			this.y=y;
		}
	}
}