[BOJ] 17144. 미세먼지 안녕

문제

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미세먼지를 제거하기 위해 구사과는 공기청정기를 설치하려고 한다. 공기청정기의 성능을 테스트하기 위해 구사과는 집을 크기가 R×C인 격자판으로 나타냈고, 1×1 크기의 칸으로 나눴다. 구사과는 뛰어난 코딩 실력을 이용해 각 칸 (r, c)에 있는 미세먼지의 양을 실시간으로 모니터링하는 시스템을 개발했다. (r, c)는 r행 c열을 의미한다.

공기청정기는 항상 1번 열에 설치되어 있고, 크기는 두 행을 차지한다. 공기청정기가 설치되어 있지 않은 칸에는 미세먼지가 있고, (r, c)에 있는 미세먼지의 양은 Ar,c이다.

1초 동안 아래 적힌 일이 순서대로 일어난다.

미세먼지가 확산된다. 확산은 미세먼지가 있는 모든 칸에서 동시에 일어난다.
(r, c)에 있는 미세먼지는 인접한 네 방향으로 확산된다.
인접한 방향에 공기청정기가 있거나, 칸이 없으면 그 방향으로는 확산이 일어나지 않는다.
확산되는 양은 Ar,c/5이고 소수점은 버린다.
(r, c)에 남은 미세먼지의 양은 Ar,c - (Ar,c/5)×(확산된 방향의 개수) 이다.
공기청정기가 작동한다.
공기청정기에서는 바람이 나온다.
위쪽 공기청정기의 바람은 반시계방향으로 순환하고, 아래쪽 공기청정기의 바람은 시계방향으로 순환한다.
바람이 불면 미세먼지가 바람의 방향대로 모두 한 칸씩 이동한다.
공기청정기에서 부는 바람은 미세먼지가 없는 바람이고, 공기청정기로 들어간 미세먼지는 모두 정화된다.
다음은 확산의 예시이다.

공기청정기의 바람은 다음과 같은 방향으로 순환한다.

방의 정보가 주어졌을 때, T초가 지난 후 구사과의 방에 남아있는 미세먼지의 양을 구해보자.

입력

첫째 줄에 R, C, T (6 ≤ R, C ≤ 50, 1 ≤ T ≤ 1,000) 가 주어진다.

둘째 줄부터 R개의 줄에 Ar,c (-1 ≤ Ar,c ≤ 1,000)가 주어진다. 공기청정기가 설치된 곳은 Ar,c가 -1이고, 나머지 값은 미세먼지의 양이다. -1은 2번 위아래로 붙어져 있고, 가장 윗 행, 아랫 행과 두 칸이상 떨어져 있다.

출력

첫째 줄에 T초가 지난 후 구사과 방에 남아있는 미세먼지의 양을 출력한다.

예제 입력 1

7 8 1
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 1

188

미세먼지의 확산이 일어나면 다음과 같은 상태가 된다.

공기청정기가 작동한 이후 상태는 아래와 같다.

예제 입력 2

7 8 2
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 2

188

예제 입력 3

7 8 3
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 3

186

예제 입력 4

7 8 4
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 4

178

예제 입력 5

7 8 5
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 5

172

예제 입력 6

7 8 20
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 6

71

예제 입력 7

7 8 30
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 7

52

예제 입력 8

7 8 50
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 8

46

풀이

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문제 유형 : 시뮬레이션

1. 큐에 현재 방에 남아있는 미세먼지들을 넣는다.
2. 큐에 있던 미세먼지를 방에 확산시킨다.
3. 공기청정기를 가동시킨다.
4. 추가적인 2차원 배열을 만들지 않기 위해 공기청정기가 돌아가는 방향이 아닌 반대방향에서 먼지가 이동하도록 했다.
5. 가다가 방의 사이즈를 넘거나, 커브 구간이 되면 방향을 틀어서 이동한다.
6. 시간이 끝난다면 방에 남아있는 미세먼지를 합산해 출력한다.

코드

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

public class Main_bj_17144_미세먼지안녕 {

	static class Data {
		int i, j, dust;

		public Data(int i, int j, int dust) {
			this.i = i;
			this.j = j;
			this.dust = dust;
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
		int R = Integer.parseInt(st.nextToken());
		int C = Integer.parseInt(st.nextToken());
		int T = Integer.parseInt(st.nextToken());

		int[][] room = new int[R][C];

		int[][] airCleaner = new int[2][2];
		airCleaner[0][0] = -1;

		for (int i = 0; i < R; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
			for (int j = 0; j < C; j++) {
				room[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
				
				if (room[i][j] == -1) {
					if (airCleaner[0][0] == -1) {
						airCleaner[0][0] = i; airCleaner[0][1] = j;
					} else {
						airCleaner[1][0] = i; airCleaner[1][1] = j;
					}
				}
			}
		}

		int[] di = {-1, 0, 1, 0};
		int[] dj = {0, 1, 0, -1};
		
		Queue<Data> que = new LinkedList<Data>(); // 미세먼지가 있는 곳
		while (T-- > 0) {
			// 1. 미세먼지가 확산된다.
			
			for(int i=0; i<R; i++) {
				for(int j=0; j<C; j++) {
					if(room[i][j] != 0 && room[i][j] != -1)
						que.offer(new Data(i, j, room[i][j]));
				}
			}
			
			while (!que.isEmpty()) {
				Data cur = que.poll();
				int nDust = cur.dust / 5;

				for (int k = 0; k < 4; k++) {
					int ni = cur.i + di[k];
					int nj = cur.j + dj[k];

					if (ni < 0 || ni >= R || nj < 0 || nj >= C || room[ni][nj] == -1)
						continue;
					room[ni][nj] += nDust;
					room[cur.i][cur.j] -= nDust;
				}
			}

			// 2. 바람이 분다.
			int dir = 0;
			
			for(int k=0; k<2; k++) {
				if(k==1) dir = 2;
				
				int i = airCleaner[k][0] + di[dir];
				int j = airCleaner[k][1] + dj[dir];
				room[i][j] = 0;		// 공기 청정기로 들어감
				
				while(true) {
					int ni = i+di[dir];
					int nj = j+dj[dir];
					
					if(ni<0 || ni>=R || nj<0 || nj>=C || (i==airCleaner[k][0] && j == C-1)) {
						ni = i-di[dir];
						nj = j-dj[dir];
						
						if(k==0)
							dir=(dir+1)%4;
						else
							dir=(dir-1+4)%4;
						
						ni = i+di[dir];
						nj = j+dj[dir];
					}
					
					if(room[ni][nj] == -1) {
						room[i][j] = 0;
						break;
					}
					room[i][j] = room[ni][nj];
					
					i = ni; j = nj;
				}
			}
		}
		
		// 방에 남아있는 미세먼지 합산
		int ans=0;
		for(int i=0; i<R; i++) {
			for(int j=0; j<C; j++) {
				if(room[i][j]==-1) continue;
				ans += room[i][j];
			}
		}
		
		
		System.out.println(ans);
		br.close();
	}
}