🥇 [Baekjoon / Java] 18405. 경쟁적 전염

문제 설명

💡 Info

• 난이도 : 골드 5
• 시간 제한 : 1초
• 메모리 제한 : 256MB
• 백준 링크: https://www.acmicpc.net/problem/18405
  풀이 링크(GitHub): hayannn/CodingTest_Java/백준/Gold/18405. 경쟁적 전염

내용

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 조건

• 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)

//예1
3 3
1 0 2
0 0 0
3 0 0
2 3 2

//예2
3 3
1 0 2
0 0 0
3 0 0
1 2 2

📤출력 조건

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

//예1
3

//예2
0

문제 이해

• 시험관 크기 : NxN
• 바이러스 종류 : 1 ~ K번까지 K가지
• 시험관에 존재하는 모든 바이러스는 1초마다 -> 상, 하, 좌, 우 방향으로 증식
• 시험관의 크기와 바이러스의 위치 정보가 주어졌을 때, s초가 지난 후에 (X,Y)에 존재하는 바이러스의 종류를 출력

알고리즘

실제 풀이 시간 : 25분

• 입력

  • N, K 입력받기
  • 배열 입력받기

• 계산

  • BFS 구하기

• 출력

  • result 출력

• 별도 메서드

• BFS

  • 바이러스가 존재하는 경우 -> 바이러스 종류, 시간, 위치(좌표) 삽입
  • sort 후 큐로 옮기기

import java.util.*;

public class Main {
    static int N;
    static int K;
    static int[][] arr;
    static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
    static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
    static int result = 0;

    public static void main(String[] args){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        N = sc.nextInt();
        K = sc.nextInt();

        arr = new int[N][K];
        for(int i=0; i<N; i++){
            for(int j=0; j<K; j++){
                arr[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }

        bfs(0,0);
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(result);

    }

    public static int bfs(int x, int y){
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(new int[]{x,y});

        while(!queue.isEmpty()){
            int[] current = queue.poll();
            x = current[0];
            y = current[1];
            for(int i=0; i<4; i++){
                int nx = x + dx[i];
                int ny = y + dy[i];

                if(nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= K){
                    continue;
                }

                if(arr[nx][ny] == 0){
                    continue;
                }

                if(arr[nx][ny] == 0){
                    arr[nx][ny] = arr[x][y] + 1;
                    queue.offer(new int[]{nx, ny});
                }
            }
        }
        return arr[N-1][K-1];
    }
}

오답체크

• 바이러스의 시간 정보를 추가해 bfs를 진행해야 함.
• 또한, 정렬을 별도 클래스를 정의해 사용자 지정 정렬로 구현해야 함.(오름차순이나 내림차순은 시간 정보때문에 정확히 사용할 수 없기 때문)

...
static class Virus implements Comparable<Virus> {
        int type;
        int x;
        int y;
        int time;

        public Virus(int type, int x, int y, int time) {
            this.type = type;
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.time = time;
        }

        @Override
        public int compareTo(Virus o) {
            return Integer.compare(this.type, o.type);
        }
    }
    
...

	List<Virus> list = new ArrayList<>();
        for(int i=0; i<N; i++){
            for(int j=0; j<N; j++){
                arr[i][j] = sc.nextInt();
                if(arr[i][j] != 0){
                    list.add(new Virus(arr[i][j], i , j, 0));
                }
            }
        }

        Collections.sort(list);

        tT = sc.nextInt();
        tX = sc.nextInt()-1;
        tY = sc.nextInt()-1;

        bfs(list, tT, tX, tY);
        
        
        ...
        
        public static void bfs(List<Virus> list, int tT, int tX, int tY) {
        Queue<Virus> queue = new LinkedList<>(list);

        while(!queue.isEmpty()){
            Virus current = queue.poll();
            int x = current.x;
            int y = current.y;
            int time = current.time;

            if(time == tT) {
                System.out.println(arr[tX][tY]);
                return;
            }

            for(int i = 0; i < 4; i++){
                int nx = x + dx[i];
                int ny = y + dy[i];

                if(nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= N) {
                    continue;
                }

                if(arr[nx][ny] == 0){
                    arr[nx][ny] = current.type;
                    queue.offer(new Virus(current.type, nx, ny, time + 1));
                }
            }
        }
        System.out.println(arr[tX][tY]);
    }

최종 풀이

실제 풀이 시간 : 1시간 15분(실제 풀이 시간 포함)

• 입력

  • N, K 입력받기
  • 배열 입력받기

• 별도 클래스
  - Virus 클래스 정의 (바이러스 정보를 저장하기 위한 클래스)

• 계산

  • 바이러스 입력 정보 정렬해서 큐에 넣기
  • BFS 진행

• 출력

  • 목표 시간에 도달 시 그 위치 바이러스 번호 출력

• 별도 메서드

  • BFS
    • 큐 -> 바이러스 정보를 이용해 해당 위치에서 상, 하, 좌, 우로 전파가 되는 경우 탐색, 전파된 바이러스 정보를 큐에 추가
    • 큐 empty까지 반복

import java.util.*;

public class Main {

    static int N;
    static int K;
    static int[][] arr;

    static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
    static int[] dy = {0, 0, -1, 1};

    static int result;

    static int tT;
    static int  tX;
    static int tY;


    static class Virus implements Comparable<Virus> {
        int type;
        int x;
        int y;
        int time;

        public Virus(int type, int x, int y, int time) {
            this.type = type;
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.time = time;
        }

        @Override
        public int compareTo(Virus o) {
            return Integer.compare(this.type, o.type);
        }
    }

    public static void main(String[] args){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        N = sc.nextInt();
        K = sc.nextInt();

        arr = new int[N][N];
        List<Virus> list = new ArrayList<>();
        for(int i=0; i<N; i++){
            for(int j=0; j<N; j++){
                arr[i][j] = sc.nextInt();
                if(arr[i][j] != 0){
                    list.add(new Virus(arr[i][j], i , j, 0));
                }
            }
        }

        Collections.sort(list);

        tT = sc.nextInt();
        tX = sc.nextInt()-1;
        tY = sc.nextInt()-1;

        bfs(list, tT, tX, tY);
    }

    public static void bfs(List<Virus> list, int tT, int tX, int tY) {
        Queue<Virus> queue = new LinkedList<>(list);

        while(!queue.isEmpty()){
            Virus current = queue.poll();
            int x = current.x;
            int y = current.y;
            int time = current.time;

            if(time == tT) {
                System.out.println(arr[tX][tY]);
                return;
            }

            for(int i = 0; i < 4; i++){
                int nx = x + dx[i];
                int ny = y + dy[i];

                if(nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= N) {
                    continue;
                }

                if(arr[nx][ny] == 0){
                    arr[nx][ny] = current.type;
                    queue.offer(new Virus(current.type, nx, ny, time + 1));
                }
            }
        }
        System.out.println(arr[tX][tY]);
    }
}