[백준/C++] 16236번. 아기 상어
1. 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.
2. 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.
3. 출력
첫째 줄에 아기 상어가 엄마 상어에게 도움을 요청하지 않고 물고기를 잡아먹을 수 있는 시간을 출력한다.
4. 풀이
- 문제에서 요구하는대로 차근차근 구현을 해야한다.
- 아기 상어를 제외한 나머지 상어를 기록할 상어 클래스를 만들고 상어 클래스로 배열을 만들어 주었다.
class Shark {
public:
int size;
int x;
int y;
int distance;
Shark(int size, int x, int y, int distance);
};
Shark::Shark(int size, int x, int y, int distance = INF) {
this->size = size;
this->x = x;
this->y = y;
this->distance = distance;
}- 상어 배열에 있는 상어들을 하나씩 꺼내면서 아기 상어의 크기보다 작은 상어들까지 가는 경로를 찾아서
distance값을 갱신해준다.BFS를 활용한다.- 갈 수 없는 경우
INF값으로 갱신한다.
- 상어 배열을 정렬해준다.
distance,x,y순으로 정렬해준다.compare함수를 만들어주었다.
bool compare(Shark &a, Shark &b) {
if (a.distance == b.distance){
if (a.x == b.x) {
return a.y < b.y;
}
return a.x < b.x;
}
return a.distance < b.distance;
}- 상어 배열에 가장 앞에 있는 값을 꺼낸다.
- 상어 배열이 비었거나 가장 앞의 상어의
distance값이INF일 경우 더 이상 이동을 할 수 없기 때문에 반복문을 종료한다.
- 상어 배열이 비었거나 가장 앞의 상어의
- 상어 배열의 가장 앞의 값을 이용하여 정보를 갱신해준다.
- 시간 값을 거리만큼 더해준다.
- 아기 상어의 위치를 먹을 상어 위치로 변경해준다.
- 지도 배열에서 먹은 상어 위치의 값을 0으로 바꾸어 준다.
- 상어 배열에서 가장 앞의 원소를 삭제한다.
- 아기 상어가 먹은 상어의 값을 1 증가시킨다.
- 먹은 상어의 값과 아기 상어의 크기가 같다면 아기 상어의 크기를 1 증가 시키고 먹은 상어의 값은 0으로 갱신한다.
- 배열을 빠져나온 후 시간 값을 출력한다.
5. 처음 코드와 달라진 점
shark.distance의 초기값과 갈 수 없을 경우 값을 -1로 설정했다가INF로 수정했다.- -1로 초기화 할 경우 정렬을 할 때
distance가 -1인 원소들이 가장 앞으로 정렬된다.
- -1로 초기화 할 경우 정렬을 할 때
- 상어 배열이 비어있는 경우를 고려하지 않아 추가해주었다.
if (sharkArr.size() == 0 || sharkArr[0].distance == INF) break;- 지도 배열에서 아기 상어의 위치가 9로 표시될 필요가 없어서 입력 받자마자 0으로 갱신해주고
babySharkX와babySharkY변수를 이용해서 위치 정보를 이용하였다.
6. 코드
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <queue>
#define INF 987654321
using namespace std;
int n;
int map[20][20];
int dx[] = {0, 1, 0, -1};
int dy[] = {1, 0, -1, 0};
int babySharkX;
int babySharkY;
int babySharkSize = 2;
int babySharkEaten = 0;
class Shark {
public:
int size;
int x;
int y;
int distance;
Shark(int size, int x, int y, int distance);
};
Shark::Shark(int size, int x, int y, int distance = INF) {
this->size = size;
this->x = x;
this->y = y;
this->distance = distance;
}
vector<Shark> sharkArr;
int bfs(Shark &shark) {
int route[20][20] = {0, };
queue<pair<int, int> > q;
q.push(make_pair(babySharkX, babySharkY));
while (!q.empty()) {
int x = q.front().first;
int y = q.front().second;
q.pop();
if (x == shark.x && y == shark.y) {
return route[x][y];
}
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nx = x + dx[i];
int ny = y + dy[i];
if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= n) continue;
if (route[nx][ny] != 0) continue;
if (babySharkSize < map[nx][ny]) continue;
route[nx][ny] = route[x][y] + 1;
q.push(make_pair(nx, ny));
}
}
return INF;
}
bool compare(Shark &a, Shark &b) {
if (a.distance == b.distance){
if (a.x == b.x) {
return a.y < b.y;
}
return a.x < b.x;
}
return a.distance < b.distance;
}
int main() {
cin.tie(NULL);
ios_base::sync_with_stdio(false);
int answer = 0;
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
cin >> map[i][j];
if (map[i][j] == 9) {
babySharkX = i;
babySharkY = j;
map[i][j] = 0;
}
else if (0 < map[i][j]) {
sharkArr.push_back(Shark(map[i][j], i, j));
}
}
}
while (true) {
for (int i = 0; i < sharkArr.size(); i++) {
if (sharkArr[i].size < babySharkSize) {
sharkArr[i].distance = bfs(sharkArr[i]);
}
}
sort(sharkArr.begin(), sharkArr.end(), compare);
if (sharkArr.size() == 0 || sharkArr[0].distance == INF) break;
answer += sharkArr[0].distance;
map[sharkArr[0].x][sharkArr[0].y] = 0;
babySharkX = sharkArr[0].x;
babySharkY = sharkArr[0].y;
sharkArr.erase(sharkArr.begin());
babySharkEaten++;
if (babySharkEaten == babySharkSize) {
babySharkSize++;
babySharkEaten = 0;
}
}
cout << answer;
}