DFS/BFS - 3. 경쟁적 전염

LEE ·2022년 4월 26일
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알고리즘 기출문제

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문제

NxN 크기의 시험관이 있다. 시험관은 1x1 크기의 칸으로 나누어지며, 특정한 위치에는 바이러스가 존재할 수 있다. 모든 바이러스는 1번부터 K번까지의 바이러스 종류 중 하나에 속한다.

시험관에 존재하는 모든 바이러스는 1초마다 상, 하, 좌, 우의 방향으로 증식해 나간다. 단, 매 초마다 번호가 낮은 종류의 바이러스부터 먼저 증식한다. 또한 증식 과정에서 특정한 칸에 이미 어떠한 바이러스가 존재한다면, 그 곳에는 다른 바이러스가 들어갈 수 없다.

시험관의 크기와 바이러스의 위치 정보가 주어졌을 때, S초가 지난 후에 (X,Y)에 존재하는 바이러스의 종류를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 만약 S초가 지난 후에 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는다면, 0을 출력한다. 이 때 X와 Y는 각각 행과 열의 위치를 의미하며, 시험관의 가장 왼쪽 위에 해당하는 곳은 (1,1)에 해당한다.

예를 들어 다음과 같이 3x3 크기의 시험관이 있다고 하자. 서로 다른 1번, 2번, 3번 바이러스가 각각 (1,1), (1,3), (3,1)에 위치해 있다. 이 때 2초가 지난 뒤에 (3,2)에 존재하는 바이러스의 종류를 계산해보자.

1초가 지난 후에 시험관의 상태는 다음과 같다.

2초가 지난 후에 시험관의 상태는 다음과 같다.

결과적으로 2초가 지난 뒤에 (3,2)에 존재하는 바이러스의 종류는 3번 바이러스다. 따라서 3을 출력하면 정답이다.

입력
첫째 줄에 자연수 N, K가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (1 ≤ N ≤ 200, 1 ≤ K ≤ 1,000) 둘째 줄부터 N개의 줄에 걸쳐서 시험관의 정보가 주어진다. 각 행은 N개의 원소로 구성되며, 해당 위치에 존재하는 바이러스의 번호가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. 단, 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는 경우 0이 주어진다. 또한 모든 바이러스의 번호는 K이하의 자연수로만 주어진다. N+2번째 줄에는 S, X, Y가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (0 ≤ S ≤ 10,000, 1 ≤ X, Y ≤ N)

출력
S초 뒤에 (X,Y)에 존재하는 바이러스의 종류를 출력한다. 만약 S초 뒤에 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는다면, 0을 출력한다.

구현코드

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

class Node implements Comparable<Node>{
	private int x;
	private int y;
	private int k;
	private int t;
	public Node(int x, int y, int k, int t) {
		this.x = x;
		this.y = y;
		this.k = k;
		this.t = t;
	}
	
	public int getX() {
		return this.x;
	}
	public int getY() {
		return this.y;
	}
	public int getK() {
		return this.k;
	}
	public int getT() {
		return this.t;
	}
	
	@Override
	public int compareTo(Node other) {
		return Integer.compare(this.k, other.k);
	}
}
public class Main {

	public static ArrayList<Node>virus;
	public static int[][] map;
	public static int[] dx = {0, 0, -1, 1};
	public static int[] dy = {1, -1, 0, 0};
	public static int n, s;
	
	public static void main(String[] args)throws IOException {
		// TODO Auto-generated method stub
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		n = Integer.parseInt(st.nextToken());
		map = new int[n][n];
		int vrcnt = Integer.parseInt(st.nextToken());
		virus = new ArrayList<Node>();

		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] != 0) {
					virus.add(new Node(i, j, map[i][j], 0));
				}
			}
		}
		Collections.sort(virus);
		
		st = new StringTokenizer(br.readLine());
		s = Integer.parseInt(st.nextToken());
		int x =Integer.parseInt(st.nextToken());
		int y = Integer.parseInt(st.nextToken());
		bfs();
		System.out.println(map[x-1][y-1]);
	}

	public static  void bfs() {
		Queue<Node>queue = new LinkedList<>();
		for(Node x : virus) {
			queue.offer(x);
		}
		
		while(!queue.isEmpty()) {
			Node now = queue.poll();
			if(now.getT() == s) break;
			for(int i = 0; i<4; i++) {
				int nx = now.getX() + dx[i];
				int ny = now.getY() + dy[i];
				if(0<= nx && nx <n && 0 <= ny && ny <n && map[nx][ny] == 0) {
					int vr = now.getK();
					map[nx][ny] = vr;
					queue.offer(new Node(nx, ny, vr ,now.getT()+1));
				}
			}
			
		}
		
	}
}

코드해석

이 문제의 핵심은 정렬을 이용한 값을 queue에 넣는 것과 Node 에 time값도 포함시키는 것이다.
그렇게 한다면 기존 bfs 와 동일하다.
구현방법은 우선 배열을 입력받을 때 0이 아닌 수의 좌표와 값, 0초를 Arraylist에 넣어준다.
그 후 입력이 끝나면 오름차순으로 정렬. 정렬 후에 bfs 실행 후 ,
bfs 메서드 에서는 ArrayList 값을 queue 에 넣어주기, 그리고 queue가 없을때까지 반복해주면서 범위에 맞을때 queue.offer 해줄 때 시간을 이전노드의 시간 +1 해주는 것이 포인트다.
그리고 poll 해주었을 때 시간이 주어진 시간과 동일하면 반복문을 빠져나온 후 bfs 가 종료된다.
그때 입력된 x,y 좌표값을 출력해주면 된다.

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