1. 문제
설명
낚시왕이 상어 낚시를 하는 곳은 크기가 R×C인 격자판으로 나타낼 수 있다. 격자판의 각 칸은 (r, c)로 나타낼 수 있다. r은 행, c는 열이고, (R, C)는 아래 그림에서 가장 오른쪽 아래에 있는 칸이다. 칸에는 상어가 최대 한 마리 들어있을 수 있다. 상어는 크기와 속도를 가지고 있다.
낚시왕은 처음에 1번 열의 한 칸 왼쪽에 있다. 다음은 1초 동안 일어나는 일이며, 아래 적힌 순서대로 일어난다. 낚시왕은 가장 오른쪽 열의 오른쪽 칸에 이동하면 이동을 멈춘다.
- 낚시왕이 오른쪽으로 한 칸 이동한다.
- 낚시왕이 있는 열에 있는 상어 중에서 땅과 제일 가까운 상어를 잡는다. 상어를 잡으면 격자판에서 잡은 상어가 사라진다.
- 상어가 이동한다.
상어는 입력으로 주어진 속도로 이동하고, 속도의 단위는 칸/초이다. 상어가 이동하려고 하는 칸이 격자판의 경계를 넘는 경우에는 방향을 반대로 바꿔서 속력을 유지한채로 이동한다.
왼쪽 그림의 상태에서 1초가 지나면 오른쪽 상태가 된다. 상어가 보고 있는 방향이 속도의 방향, 왼쪽 아래에 적힌 정수는 속력이다. 왼쪽 위에 상어를 구분하기 위해 문자를 적었다.
상어가 이동을 마친 후에 한 칸에 상어가 두 마리 이상 있을 수 있다. 이때는 크기가 가장 큰 상어가 나머지 상어를 모두 잡아먹는다.
낚시왕이 상어 낚시를 하는 격자판의 상태가 주어졌을 때, 낚시왕이 잡은 상어 크기의 합을 구해보자.
입력
첫째 줄에 격자판의 크기 R, C와 상어의 수 M이 주어진다. (2 ≤ R, C ≤ 100, 0 ≤ M ≤ R×C)
둘째 줄부터 M개의 줄에 상어의 정보가 주어진다. 상어의 정보는 다섯 정수 r, c, s, d, z (1 ≤ r ≤ R, 1 ≤ c ≤ C, 0 ≤ s ≤ 1000, 1 ≤ d ≤ 4, 1 ≤ z ≤ 10000) 로 이루어져 있다. (r, c)는 상어의 위치, s는 속력, d는 이동 방향, z는 크기이다. d가 1인 경우는 위, 2인 경우는 아래, 3인 경우는 오른쪽, 4인 경우는 왼쪽을 의미한다.
두 상어가 같은 크기를 갖는 경우는 없고, 하나의 칸에 둘 이상의 상어가 있는 경우는 없다.
출력
낚시왕이 잡은 상어 크기의 합을 출력한다.
2. 풀이
2-1. 조건
- 상어가 이동하려고 하는 칸이 격자판의 경계를 넘는 경우에는 방향을 반대로 바꿔서 속력을 유지한채로 이동한다.
- 한 칸에 상어가 두 마리 이상 있을 때 크기가 가장 큰 상어가 나머지 상어를 모두 잡아먹는다.
2-2. 풀이
꽤 구현할 부분이 많은 문제입니다.
하나씩 차근차근 계획을 세워봅시다.
계획1 - 필요한 자료구조를 선언합니다.
// 계획1 - 필요한 자료구조를 선언합니다.
// 이동 좌표 배열 선언
int[] my = {-1, 1, 0, 0};
int[] mx = {0, 0, 1, -1};
int[] transDir = {1, 0, 3, 2};
// 상어를 이동시킬 큐 선언
Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
// 상어를 담을 2차원 우선순위큐 배열 선언
PriorityQueue<int[]>[][] pq = new PriorityQueue[R][C];
for (int i = 0; i < R; i++) {
for (int j = 0; j < C; j++) {
// 상어의 크기가 작은 순으로 정렬합니다.
pq[i][j] = new PriorityQueue<>((shark1, shark2) -> shark1[4] - shark2[4]);
}
}현실의 복잡한 문제를 컴퓨터가 이해할 수 있게 단순화하는 과정은 매우 중요합니다.
이 과정에서 문제의 절반은 풀었다고 생각하셔도 됩니다.
제가 선택한 자료구조는 큐와 우선순위큐입니다.
큐는 상어들을 이동시킬 때,
우선순위큐는 2번 조건에 명시된 제일 큰 상어가 나머지 상어를 잡아먹는 부분을 구현할 때 쓰입니다.
우선순위큐에 상어의 크기가 작은 순으로 정렬하게끔 설정한 후에
상어가 한 마리만 남을 때까지 빼내면 쉽게 구현할 수 있습니다.
계획2 - 상어의 이동 속도를 최적화합니다.
for (int i = 0; i < M; i++) {
stk = new StringTokenizer(br.readLine());
int y = Integer.parseInt(stk.nextToken()) - 1;
int x = Integer.parseInt(stk.nextToken()) - 1;
int s = Integer.parseInt(stk.nextToken());
int d = Integer.parseInt(stk.nextToken()) - 1;
int z = Integer.parseInt(stk.nextToken());
// 계획 2 - 상어의 이동 속도를 최적화합니다.
s %= d <= 1 ? (R - 1) * 2 : (C - 1) * 2;
pq[y][x].add(new int[] {y, x, s, d, z});
} 상어를 이동시킬 때 인풋으로 받은 속도 그대로 이동시키면 시간초과가 납니다.
상어의 속도를 최적화하는 방법은 간단합니다.
위쪽, 아래쪽으로 이동할 땐 (R - 1) * 2로 모듈러 연산하고
왼쪽, 오른쪽으로 이동할 땐 (C - 1) * 2로 모듈러 연산을 하면 됩니다.
예시로 상어의 위치는 (0, 1)이고 C = 3, speed = 4일 때
이동
[0, ->, 0] -> [0, ->, 0] 이 됩니다.
즉, (C - 1) * 2주기로 제자리에 되돌아오기 때문에
(C - 1) * 2로 모듈러 연산을 한 값만 이동시키면 됩니다.
계획3 - 해당열의 상어를 사냥합니다.
for (int j = 0; j < R; j++) {
if (!pq[j][i].isEmpty()) {
ans += pq[j][i].poll()[4];
break;
}
}제일 맨 위에 있는 상어만 사냥하고 빠져나옵니다.
계획4 - 이동시킬 상어를 큐에 저장합니다.
for (int y = 0; y < R; y++) {
for (int x = 0; x < C; x++) {
// 상어가 존재하고, 이동 속도가 0보다 클 때
if (!pq[y][x].isEmpty() && pq[y][x].peek()[2] > 0) {
q.add(pq[y][x].poll());
}
}
} 바로 이동시키지 않고 큐에다가 한 번 저장하는 이유는,
이동시킨 상어를 또 이동시킬 수 있기 때문입니다.
계획5 - 상어를 이동시킵니다.
while (!q.isEmpty()) {
int[] shark = q.poll();
int y = shark[0];
int x = shark[1];
int s = shark[2];
int d = shark[3];
for (int j = 0; j < s; j++) {
// 경우별로 상어가 끝에 닿았을 때 방향을 반대로 변환시킵니다.
if (
(y == 0 && d == 0) // 맨 위에 있고 북쪽을 향할 때
|| (y == R - 1 && d == 1) // 맨 아래에 있고 남쪽을 향할 때
|| (x == 0 && d == 3) // 맨 왼쪽에 있고 서쪽을 향할 때
|| (x == C - 1 && d == 2) // 맨 오른쪽에 있고 동쪽을 향할 때
) {
d = transDir[d];
}
y += my[d];
x += mx[d];
}
// 계산한 좌표와 방향으로 상어를 재정의 후, 해당 위치로 보냅니다.
shark[0] = y;
shark[1] = x;
shark[3] = d;
pq[y][x].add(shark);
}
계획2에서 최적화한 속도만큼만 이동시킵니다.
이 때, 경우별로 상어가 격자판의 끝 위치에 도달했을 때 방향 설정을 잘해줘야 합니다.
계획6 - 제일 큰 상어만 남깁니다.(제일 큰 상어가 남은 상어를 모두 먹어치우는 부분)
for (int y = 0; y < R; y++) {
for (int x = 0; x < C; x++) {
while (pq[y][x].size() > 1) {
pq[y][x].poll();
}
}
}상어가 한 마리만 남을 때까지 빼내면 됩니다.
3. 전체 코드
import java.util.LinkedList;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
public class Main {
static BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
static BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
public static void main(String[] args) throws Exception {
StringTokenizer stk = new StringTokenizer(br.readLine());
int R = Integer.parseInt(stk.nextToken());
int C = Integer.parseInt(stk.nextToken());
int M = Integer.parseInt(stk.nextToken());
// 계획1 - 필요한 자료구조를 선언합니다.
// 이동 좌표 배열 선언
int[] my = {-1, 1, 0, 0};
int[] mx = {0, 0, 1, -1};
int[] transDir = {1, 0, 3, 2};
// 상어를 이동시킬 큐 선언
Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
// 상어를 담을 2차원 우선순위큐 배열 선언
PriorityQueue<int[]>[][] pq = new PriorityQueue[R][C];
for (int i = 0; i < R; i++) {
for (int j = 0; j < C; j++) {
// 상어의 크기가 작은 순으로 정렬합니다.
pq[i][j] = new PriorityQueue<>((shark1, shark2) -> shark1[4] - shark2[4]);
}
}
for (int i = 0; i < M; i++) {
stk = new StringTokenizer(br.readLine());
int y = Integer.parseInt(stk.nextToken()) - 1;
int x = Integer.parseInt(stk.nextToken()) - 1;
int s = Integer.parseInt(stk.nextToken());
int d = Integer.parseInt(stk.nextToken()) - 1;
int z = Integer.parseInt(stk.nextToken());
// 계획 2 - 상어의 이동 속도를 최적화합니다.
s %= d == 0 || d == 1 ? (R - 1) * 2 : (C - 1) * 2;
pq[y][x].add(new int[] {y, x, s, d, z});
}
int ans = 0;
for (int i = 0; i < C; i++) {
// 계획3 - 해당열의 상어를 사냥합니다.
for (int j = 0; j < R; j++) {
if (!pq[j][i].isEmpty()) {
ans += pq[j][i].poll()[4];
break;
}
}
// 사냥을 마쳤으면 break
if (i == C - 1) break;
// 계획 4 - 이동시킬 상어를 큐에 저장합니다.
for (int y = 0; y < R; y++) {
for (int x = 0; x < C; x++) {
// 상어가 존재하고, 이동 속도가 0보다 클 때
if (!pq[y][x].isEmpty() && pq[y][x].peek()[2] > 0) {
q.add(pq[y][x].poll());
}
}
}
// 계획5 - 상어를 이동시킵니다.
while (!q.isEmpty()) {
int[] shark = q.poll();
int y = shark[0];
int x = shark[1];
int s = shark[2];
int d = shark[3];
for (int j = 0; j < s; j++) {
// 경우별로 상어가 끝에 닿았을 때 방향을 반대로 변환시킵니다.
if (
(y == 0 && d == 0) // 맨 위에 있고 북쪽을 향할 때
|| (y == R - 1 && d == 1) // 맨 아래에 있고 남쪽을 향할 때
|| (x == 0 && d == 3) // 맨 왼쪽에 있고 서쪽을 향할 때
|| (x == C - 1 && d == 2) // 맨 오른쪽에 있고 동쪽을 향할 때
) {
d = transDir[d];
}
y += my[d];
x += mx[d];
}
// 계산한 좌표와 방향으로 상어를 재정의 후, 해당 위치로 보냅니다.
shark[0] = y;
shark[1] = x;
shark[3] = d;
pq[y][x].add(shark);
}
// 계획6 - 제일 큰 상어만 남깁니다. (제일 큰 상어가 남은 상어를 모두 먹어치우는 부분)
for (int y = 0; y < R; y++) {
for (int x = 0; x < C; x++) {
while (pq[y][x].size() > 1) {
pq[y][x].poll();
}
}
}
}
bw.write(ans + "");
bw.close();
}
}
