[20055] 컨베이어 벨트 위의 로봇

😲 문제

출처
길이가 N인 컨베이어 벨트가 있고, 길이가 2N인 벨트가 이 컨베이어 벨트를 위아래로 감싸며 돌고 있다. 벨트는 길이 1 간격으로 2N개의 칸으로 나뉘어져 있으며, 각 칸에는 아래 그림과 같이 1부터 2N까지의 번호가 매겨져 있다.

벨트가 한 칸 회전하면 1번부터 2N-1번까지의 칸은 다음 번호의 칸이 있는 위치로 이동하고, 2N번 칸은 1번 칸의 위치로 이동한다. i번 칸의 내구도는 Ai이다. 위의 그림에서 1번 칸이 있는 위치를 "올리는 위치", N번 칸이 있는 위치를 "내리는 위치"라고 한다.

컨베이어 벨트에 박스 모양 로봇을 하나씩 올리려고 한다. 로봇은 올리는 위치에만 올릴 수 있다. 언제든지 로봇이 내리는 위치에 도달하면 그 즉시 내린다. 로봇은 컨베이어 벨트 위에서 스스로 이동할 수 있다. 로봇을 올리는 위치에 올리거나 로봇이 어떤 칸으로 이동하면 그 칸의 내구도는 즉시 1만큼 감소한다.

컨베이어 벨트를 이용해 로봇들을 건너편으로 옮기려고 한다. 로봇을 옮기는 과정에서는 아래와 같은 일이 순서대로 일어난다.

벨트가 각 칸 위에 있는 로봇과 함께 한 칸 회전한다.
가장 먼저 벨트에 올라간 로봇부터, 벨트가 회전하는 방향으로 한 칸 이동할 수 있다면 이동한다. 만약 이동할 수 없다면 가만히 있는다.
로봇이 이동하기 위해서는 이동하려는 칸에 로봇이 없으며, 그 칸의 내구도가 1 이상 남아 있어야 한다.

올리는 위치에 있는 칸의 내구도가 0이 아니면 올리는 위치에 로봇을 올린다.
내구도가 0인 칸의 개수가 K개 이상이라면 과정을 종료한다. 그렇지 않다면 1번으로 돌아간다.

종료되었을 때 몇 번째 단계가 진행 중이었는지 구해보자. 가장 처음 수행되는 단계는 1번째 단계이다.

입력
3 2
1 2 1 2 1 2

출력
2

❗️ 문제 재정의

이미 로직이 주어져서 어떻게 구현할 것인가만 구체화하면 된다.

1. 회전(벨트, 로봇 2개의 큐로 처리)
   1. 벨트의 큐에는 벨트의 인덱스가 담겨있음. 해당 값을 통해 입력 받은 내구도 값을 변경하기
   2. 로봇의 큐에는 해당 컨베이어벨트 칸에 로봇이 있는가 없는가로 True, False 처리하기
2. 로봇 이동(로봇 배열 요소의 뒤부터 접근, 먼저 들어온 것을 먼저 처리)
3. 내리기(bool로 True -> False) 처리
4. 올리기(bool로 False -> True) 처리

✔ 계획 수립

1. 벨트 회전
   1. 벨트 값 회전(belt.rotate())
   2. 로봇 회전(robot.rotate())
      1. 회전 시 윗 벨트의 마지막 위치는 항상 0이다.(robot[n-1] = False)
2. 로봇의 자체 이동( if robot[i] = True (로봇이 들어있는 배열의 뒤부터 접근(먼저 들어온 것을 먼저 처리))
   1. 다음 칸에 로봇이 없고 내구도가 1 이상인가?
      1. 로봇을 다음칸으로 이동시킨다. (해당 다음 칸을 내구도 1 감소시킨다)
         1. 이동한 다음칸이 내리는 칸인가?
            robot[i+1] = False
3. 올리기
   1. 올리는 위치가 내구도가 1 이상인가?
      1. 맞다면 올린다(해당 위치 내구도를 1 감소시킨다.)
      2. 아니라면 냅둔다.
4. 0의 개수 세기
   1. 0이 K개 이상인가?
      1. 맞다면 멈춘다
      2. 아니라면 계속한다.

👨🏻‍💻 문제 풀이

from collections import deque
import sys
input = sys.stdin.readline
n, k = map(int, input().split())
conveyor_belt = list(map(int, input().split()))

length = n*2
robots_loc = deque([False] * length) # 로봇의 위치
conveyor_belt_loc = deque([i for i in range(length)]) # 컨베이어 벨트 인덱스
stage = 0
cnt = 0
while True:
    stage += 1
    # 1단계 회전
    conveyor_belt_loc.rotate()
    robots_loc.rotate()
    # 내리는 위치에 로봇이 도달하면 즉시 내려야함
    robots_loc[n-1] = False
    
    # 2단계 로봇 자체 회전
    for i in range(n-2, -1, -1):
        if robots_loc[i]: # 로봇이 들어있는 위치
            conveyor_loc = conveyor_belt_loc[i+1]
            if not robots_loc[i+1] and conveyor_belt[conveyor_loc] >= 1: # 다음 칸에 로봇이 없고 내구도가 1 이상인가?
                # 로봇을 다음 칸으로 이동시킨다.
                robots_loc[i] ,robots_loc[i+1] = False, True
                # 다음칸의 내구도를 감소시킨다.
                conveyor_belt[conveyor_loc] -= 1
                if conveyor_belt[conveyor_loc] == 0:
                    cnt += 1
                # 이동한 칸이 내리는 칸인가?
                if i+1 == n-1:
                    robots_loc[i+1] = False
                    
    # 3단계 올리기
    if conveyor_belt[conveyor_belt_loc[0]] >= 1:
        robots_loc[0] = True
        conveyor_belt[conveyor_belt_loc[0]] -= 1
        if conveyor_belt[conveyor_belt_loc[0]] == 0:
            cnt += 1
    
    # 4단계 0 확인하기
    if cnt >= k:
        break
print(stage)

😅 회고

나름의 최적화를 시켰지만 그래도 좀 오래걸리고 더럽다. 아무래도 불필요한 과정이 많은 듯 하다.
큐를 사용하지않고 insert와 pop을 사용하는게 더 좋을 듯 하다.
다음기회에..