문제
청소년 상어는 더욱 자라 어른 상어가 되었다. 상어가 사는 공간에 더 이상 물고기는 오지 않고 다른 상어들만이 남아있다. 상어에는 1 이상 M 이하의 자연수 번호가 붙어 있고, 모든 번호는 서로 다르다. 상어들은 영역을 사수하기 위해 다른 상어들을 쫓아내려고 하는데, 1의 번호를 가진 어른 상어는 가장 강력해서 나머지 모두를 쫓아낼 수 있다.
N×N 크기의 격자 중 M개의 칸에 상어가 한 마리씩 들어 있다. 맨 처음에는 모든 상어가 자신의 위치에 자신의 냄새를 뿌린다. 그 후 1초마다 모든 상어가 동시에 상하좌우로 인접한 칸 중 하나로 이동하고, 자신의 냄새를 그 칸에 뿌린다. 냄새는 상어가 k번 이동하고 나면 사라진다.
각 상어가 이동 방향을 결정할 때는, 먼저 인접한 칸 중 아무 냄새가 없는 칸의 방향으로 잡는다. 그런 칸이 없으면 자신의 냄새가 있는 칸의 방향으로 잡는다. 이때 가능한 칸이 여러 개일 수 있는데, 그 경우에는 특정한 우선순위를 따른다. 우선순위는 상어마다 다를 수 있고, 같은 상어라도 현재 상어가 보고 있는 방향에 따라 또 다를 수 있다. 상어가 맨 처음에 보고 있는 방향은 입력으로 주어지고, 그 후에는 방금 이동한 방향이 보고 있는 방향이 된다.
모든 상어가 이동한 후 한 칸에 여러 마리의 상어가 남아 있으면, 가장 작은 번호를 가진 상어를 제외하고 모두 격자 밖으로 쫓겨난다.
<그림 1>은 맨 처음에 모든 상어가 자신의 냄새를 뿌린 상태를 나타내며, <표 1>에는 각 상어 및 현재 방향에 따른 우선순위가 표시되어 있다. 이 예제에서는 k = 4이다. 왼쪽 하단에 적힌 정수는 냄새를 의미하고, 그 값은 사라지기까지 남은 시간이다. 좌측 상단에 적힌 정수는 상어의 번호 또는 냄새를 뿌린 상어의 번호를 의미한다.
<그림 2>는 모든 상어가 한 칸 이동하고 자신의 냄새를 뿌린 상태이고, <그림 3>은 <그림 2>의 상태에서 한 칸 더 이동한 것이다. (2, 4)에는 상어 2과 4가 같이 도달했기 때문에, 상어 4는 격자 밖으로 쫓겨났다.
<그림 4>은 격자에 남아있는 모든 상어가 한 칸 이동하고 자신의 냄새를 뿌린 상태, <그림 5>는 <그림 4>에서 한 칸 더 이동한 상태를 나타낸다. 상어 2는 인접한 칸 중에 아무 냄새도 없는 칸이 없으므로 자신의 냄새가 들어있는 (2, 4)으로 이동했다. 상어가 이동한 후에, 맨 처음에 각 상어가 뿌린 냄새는 사라졌다.
이 과정을 반복할 때, 1번 상어만 격자에 남게 되기까지 몇 초가 걸리는지를 구하는 프로그램을 작성하시오.
입력
첫 줄에는 N, M, k가 주어진다. (2 ≤ N ≤ 20, 2 ≤ M ≤ N2, 1 ≤ k ≤ 1,000)
그 다음 줄부터 N개의 줄에 걸쳐 격자의 모습이 주어진다. 0은 빈칸이고, 0이 아닌 수 x는 x번 상어가 들어있는 칸을 의미한다.
그 다음 줄에는 각 상어의 방향이 차례대로 주어진다. 1, 2, 3, 4는 각각 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽을 의미한다.
그 다음 줄부터 각 상어의 방향 우선순위가 상어 당 4줄씩 차례대로 주어진다. 각 줄은 4개의 수로 이루어져 있다. 하나의 상어를 나타내는 네 줄 중 첫 번째 줄은 해당 상어가 위를 향할 때의 방향 우선순위, 두 번째 줄은 아래를 향할 때의 우선순위, 세 번째 줄은 왼쪽을 향할 때의 우선순위, 네 번째 줄은 오른쪽을 향할 때의 우선순위이다. 각 우선순위에는 1부터 4까지의 자연수가 한 번씩 나타난다. 가장 먼저 나오는 방향이 최우선이다. 예를 들어, 우선순위가 1 3 2 4라면, 방향의 순서는 위, 왼쪽, 아래, 오른쪽이다.
맨 처음에는 각 상어마다 인접한 빈 칸이 존재한다. 따라서 처음부터 이동을 못 하는 경우는 없다.
출력
1번 상어만 격자에 남게 되기까지 걸리는 시간을 출력한다. 단, 1,000초가 넘어도 다른 상어가 격자에 남아 있으면 -1을 출력한다.
예제 입력 1
5 4 4
0 0 0 0 3
0 2 0 0 0
1 0 0 0 4
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
4 4 3 1
2 3 1 4
4 1 2 3
3 4 2 1
4 3 1 2
2 4 3 1
2 1 3 4
3 4 1 2
4 1 2 3
4 3 2 1
1 4 3 2
1 3 2 4
3 2 1 4
3 4 1 2
3 2 4 1
1 4 2 3
1 4 2 3
예제 출력 1
14
문제에 나온 그림과 같다.
예제 입력 2
4 2 6
1 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 2
4 3
1 2 3 4
2 3 4 1
3 4 1 2
4 1 2 3
1 2 3 4
2 3 4 1
3 4 1 2
4 1 2 3
예제 출력 2
26
예제 입력 3
5 4 1
0 0 0 0 3
0 2 0 0 0
1 0 0 0 4
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
4 4 3 1
2 3 1 4
4 1 2 3
3 4 2 1
4 3 1 2
2 4 3 1
2 1 3 4
3 4 1 2
4 1 2 3
4 3 2 1
1 4 3 2
1 3 2 4
3 2 1 4
3 4 1 2
3 2 4 1
1 4 2 3
1 4 2 3
예제 출력 3
-1
예제 입력 4
5 4 10
0 0 0 0 3
0 0 0 0 0
1 2 0 0 0
0 0 0 0 4
0 0 0 0 0
4 4 3 1
2 3 1 4
4 1 2 3
3 4 2 1
4 3 1 2
2 4 3 1
2 1 3 4
3 4 1 2
4 1 2 3
4 3 2 1
1 4 3 2
1 3 2 4
3 2 1 4
3 4 1 2
3 2 4 1
1 4 2 3
1 4 2 3
예제 출력 4
-1
풀이
문제 유형 : 시뮬레이션
코드
import java.io.*;
import java.util.*;
public class Main_bj_19237_어른상어 {
static int[][][] smell; // [0][i][j] 남은 초수, [1][i][j] 상어 번호
static int[][] sea;
static int[][] sharks; // 상어들의 현재 위치 [0] i, [1] j
static int[] dir; // 상어들의 현재 방향
static int[][][] moveDir; // 상어들의 선호 방향들
static int[] di = { 0, -1, 1, 0, 0 };
static int[] dj = { 0, 0, 0, -1, 1 };
public static void main(String[] args) throws Exception {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
int M = Integer.parseInt(st.nextToken());
int K = Integer.parseInt(st.nextToken());
smell = new int[2][N][N];
sea = new int[N][N];
sharks = new int[M + 1][2];
dir = new int[M + 1];
moveDir = new int[M + 1][5][4];
for (int i = 0; i < N; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
for (int j = 0; j < N; j++) {
sea[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
if (sea[i][j] != 0) {
sharks[sea[i][j]][0] = i;
sharks[sea[i][j]][1] = j;
}
}
}
st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
for (int i = 1; i <= M; i++) {
dir[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
for (int i = 1; i <= M; i++) {
for (int j = 1; j <= 4; j++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
for (int t = 0; t < 4; t++) {
moveDir[i][j][t] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
}
}
// 입력 종료
int cnt = M; // M개의 상어가 있음
int time = 0;
while (true) {
if (cnt == 1) break;
if (time >= 1000) {
time = -1;
break;
}
// 냄새 1 감소 시키기
for (int a = 0; a < N; a++) {
for (int b = 0; b < N; b++) {
if (smell[0][a][b] != 0) {
smell[0][a][b]--;
if (smell[0][a][b] == 0)
smell[1][a][b] = 0;
}
}
}
// 냄새 뿌리기
for (int i = 1; i <= M; i++) {
if (dir[i] == -1)
continue;
int y = sharks[i][0];
int x = sharks[i][1];
smell[0][y][x] = K;
smell[1][y][x] = i;
// 현재 위치에서 지우기
sea[y][x] = 0;
}
// 상어 이동시키기
for (int i = 1; i <= M; i++) {
if (dir[i] == -1)
continue;
int y = sharks[i][0];
int x = sharks[i][1];
int d = dir[i];
boolean isMoved = false;
for (int k = 0; k < 4; k++) { // 빈칸 찾기
int nd = moveDir[i][d][k];
int ny = y + di[nd];
int nx = x + dj[nd];
if (ny < 0 || ny >= N || nx < 0 || nx >= N)
continue;
if (smell[1][ny][nx] == 0) {
if (sea[ny][nx] == 0) { // 아무도 안간 곳
sharks[i][0] = ny;
sharks[i][1] = nx;
sea[ny][nx] = i;
dir[i] = nd;
} else { // 크기가 작은 상어 순서대로 진행하므로 무조건 진다.
dir[i] = -1;
sea[y][x] = 0;
cnt--;
}
isMoved = true;
break;
}
}
if (!isMoved) {
// 자기 냄새 찾기
for (int k = 0; k < 4; k++) {
int nd = moveDir[i][d][k];
int ny = y + di[nd];
int nx = x + dj[nd];
if (ny < 0 || ny >= N || nx < 0 || nx >= N)
continue;
if (smell[1][ny][nx] == i) {
sharks[i][0] = ny;
sharks[i][1] = nx;
sea[ny][nx] = i;
dir[i] = nd;
break;
}
}
}
}
time++;
}
System.out.println(time);
br.close();
}
}
