[ 알고리즘 ] 백준 18111번: 마인크래프트

이주 weekwith.me·2022년 7월 9일

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블로그를 이전 중이라 완료되기 전까지는 벨로그에 작성할 계획입니다.
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본 글은 [ 백준 ] 18111번: 마인크래프트를 풀고 작성한 글입니다.

문제

설명

팀 레드시프트는 대회 준비를 하다가 지루해져서 샌드박스 게임인 ‘마인크래프트’를 켰다. 마인크래프트는 1 × 1 × 1(세로, 가로, 높이) 크기의 블록들로 이루어진 3차원 세계에서 자유롭게 땅을 파거나 집을 지을 수 있는 게임이다.

목재를 충분히 모은 lvalue는 집을 짓기로 하였다. 하지만 고르지 않은 땅에는 집을 지을 수 없기 때문에 땅의 높이를 모두 동일하게 만드는 ‘땅 고르기’ 작업을 해야 한다.

lvalue는 세로 N, 가로 M 크기의 집터를 골랐다. 집터 맨 왼쪽 위의 좌표는 (0, 0)이다. 우리의 목적은 이 집터 내의 땅의 높이를 일정하게 바꾸는 것이다. 우리는 다음과 같은 두 종류의 작업을 할 수 있다.

좌표 (i, j)의 가장 위에 있는 블록을 제거하여 인벤토리에 넣는다.
인벤토리에서 블록 하나를 꺼내어 좌표 (i, j)의 가장 위에 있는 블록 위에 놓는다.

1번 작업은 2초가 걸리며, 2번 작업은 1초가 걸린다. 밤에는 무서운 몬스터들이 나오기 때문에 최대한 빨리 땅 고르기 작업을 마쳐야 한다. ‘땅 고르기’ 작업에 걸리는 최소 시간과 그 경우 땅의 높이를 출력하시오.

단, 집터 아래에 동굴 등 빈 공간은 존재하지 않으며, 집터 바깥에서 블록을 가져올 수 없다. 또한, 작업을 시작할 때 인벤토리에는 B개의 블록이 들어 있다. 땅의 높이는 256블록을 초과할 수 없으며, 음수가 될 수 없다.

입력

첫째 줄에 N, M, B가 주어진다. (1 ≤ M, N ≤ 500, 0 ≤ B ≤ 6.4 × 107)

둘째 줄부터 N개의 줄에 각각 M개의 정수로 땅의 높이가 주어진다. (i + 2)번째 줄의 (j + 1)번째 수는 좌표 (i, j)에서의 땅의 높이를 나타낸다. 땅의 높이는 256보다 작거나 같은 자연수 또는 0이다.

출력

첫째 줄에 땅을 고르는 데 걸리는 시간과 땅의 높이를 출력하시오. 답이 여러 개 있다면 그중에서 땅의 높이가 가장 높은 것을 출력하시오.

풀이

접근법

입력으로 주어진 좌표 내에서 가장 높은 높이보다 높은 경우와 가장 낮은 높이보다 낮은 경우는 존재할 수 없다. 따라서 주어진 입력에서 가장 작은 수부터 가장 큰 수까지 반복문을 돌면서 각 좌표에 블록을 더하거나 빼는 경우의 수를 따져 필요한 소요 시간을 구하면 된다.

이때 마지막으로 인벤토리에 남은 블록의 개수가 0개 이상인지 확인하는 경우를 추가해야 한다.

나의 풀이

처음에 배열로 접근해서 문제를 풀려고 했는데 시간초과가 발생했다.

그래서 collections 내장모듈 중 defaultdict() 내장함수를 사용하여 입력으로 주어진 각 높이를 키로, 그리고 그 개수를 높이로 하는 해시 테이블 -파이썬에서의 딕셔너리- 를 만들어서 문제를 해결했다.

from collections import defaultdict


N, M, B = map(int, input().split())

biggest_num: int = -1
smallest_num: int = 257
heights: dict[int, int] = defaultdict(int)

for _ in range(N):
    map_info: list[list[int]] = list(map(int, input().split()))
    for j in range(M):
        if biggest_num < map_info[j]:
            biggest_num = map_info[j]

        elif smallest_num > map_info[j]:
            smallest_num = map_info[j]

        heights[map_info[j]] += 1

answer_time: int = 256 * N * M
answer_height: int = -1
for target_height in range(smallest_num, biggest_num + 1):
    left_block: int = B
    spent_time: int = 0
    for height, count in heights.items():
        if target_height > height:
            added_block: int = (target_height - height)
            left_block -= (added_block * count)
            spent_time += (1 * count * added_block)

        elif target_height < height:
            removed_block: int  = (height - target_height)
            left_block += (removed_block * count)
            spent_time += (2 * count * removed_block)

    if (left_block >= 0) and ((answer_time > spent_time) or \
        ((answer_time == spent_time) and (answer_height < target_height))):
        answer_time = spent_time
        answer_height = target_height

print(answer_time, answer_height)