백준 문제 중 16236번, 구현, ‘아기상어’
백준 문제 중 16236번
https://www.acmicpc.net/problem/16236
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.
풀이
상당히 오랜시간이 걸린 문제였다.
이 문제의 핵심은 같은 거리의 최단거리 중 문제에 제시된 조건대로 탐색을 하는것이다.
아기상어가 물고기를 먹을 수 있는 최단 거리를 구하는 문제는 이전에 풀어 봤던 미로탐색 문제와 아주 유사해 쉽게 구현 할 수있었다. 그러나 최단거리가 여러개가 나올 수 있는 상황에서 문제에서 주어진 조건대로 가장위 가장 왼쪽 순으로 탐색해야 한다.
코드의 구성과 흐름은 다음과 같다.
- 아기상어의 처음 위치를 구하고 해당위치를 start에 저장하고 해당 인덱스의 값을 0으로 바꿔준다.
- 다음으로 먹을 수 있는 물고기들의 후보 candidates를 찾는 find_next_fish(shark_row, shark_col, shark_vol) 함수를 선언한다.
- find_next_fish 함수는 현재 상어의 row , col, vol(크기) 를 입력받아 먹을 수 있는 물고기들을 모두 골라 candidates에 저장한다.
- candidates가 존재한다면 물고기까지의 거리, 가로, 세로 순으로 정렬한뒤 가장 첫번째 값을 return 하고 만약 distance가 n**2보다 커진다면 모든 맵에서 더 이상 먹을 수 있는 물고기가 없으므로 탐색을 종료한다.
- move_baby_shark(start) 함수는 상어의 처음 위치를 입력받고 다음 물고기 위치를 계산하여 거리의 합을 저장할 함수이다.
- next_fish가 존재하는 동안 반복을 하고, 물고기의 크기 vol과 먹은 물고기 수 ate가 같아지면 vol를 1증가 시켜준다.
from collections import deque
from pprint import pprint
n = int(input())
fish = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
dr, dc = [0, 1, 0, -1], [1, 0, -1, 0]
for i in range(n):
for j in range(n):
if fish[i][j] == 9:
start = [i, j]
# 반드시 0으로 처리 해줘야함.
fish[i][j] = 0
break
def find_next_fish(shark_row, shark_col, shark_vol):
# 다음 물고기를 찾을때마다 방문 여부를 False로 초기화 하고, 현재위치에 True를 대입
visited = [[False for _ in range(n)] for _ in range(n)]
visited[shark_row][shark_col] = True
# 거리를 저장할 변수 선언
distance = 0
q = deque()
q.append([shark_row, shark_col, distance])
# 다음 물고기 후보를 저장할 리스트 선언
candidates = []
while q:
# print(q)
r, c, distance = q.popleft()
distance += 1
# distance가 n**2이라면 전체 맵의 탐색을 종료했으므로 return
if distance > n**2:
return
for i in range(4):
nr, nc = r + dr[i], c + dc[i]
if 0 <= nr < n and 0 <= nc < n and not visited[nr][nc]:
visited[nr][nc] = True
if fish[nr][nc] == 0 or fish[nr][nc] == shark_vol:
q.append([nr, nc, distance])
elif 0 < fish[nr][nc] < shark_vol:
candidates.append([nr, nc, distance])
# 모든 q를 비워내고 찾은 candidates중 거리, 위 왼쪽 순으로 정렬
if candidates:
return sorted(candidates, key = lambda x: (x[2], x[0], x[1]))[0]
def move_baby_shark(start):
ans = 0
start_r, start_c = start
# 처음 상어의 크기와 먹은 물고기 수
vol, ate = 2, 0
next_fish = find_next_fish(start_r, start_c, vol)
# 다음 물고기가 있는 동안 반복
while next_fish:
r, c, distance = next_fish
# 물고기를 먹을때마다 ate을 1증가시키고 fishr[r][c]에 0 대입
fish[r][c] = 0
ate += 1
# vol 과 ate 이 같다면 vol를 1증가시키고 ate을 0으로 초기화
if vol == ate:
vol, ate = vol + 1, 0
ans += distance
next_fish = find_next_fish(r, c, vol)
print(ans)
move_baby_shark(start)
6
6 0 6 0 6 1
0 0 0 0 0 2
2 3 4 5 6 6
0 0 0 0 0 2
0 2 0 0 0 0
3 9 3 0 0 1
48
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