[Java] 백준 16234 인구 이동

https://www.acmicpc.net/problem/16234

난이도

골드4

문제

N×N크기의 땅이 있고, 땅은 1×1개의 칸으로 나누어져 있다. 각각의 땅에는 나라가 하나씩 존재하며, r행 c열에 있는 나라에는 A[r][c]명이 살고 있다. 인접한 나라 사이에는 국경선이 존재한다. 모든 나라는 1×1 크기이기 때문에, 모든 국경선은 정사각형 형태이다.

오늘부터 인구 이동이 시작되는 날이다.

인구 이동은 하루 동안 다음과 같이 진행되고, 더 이상 아래 방법에 의해 인구 이동이 없을 때까지 지속된다.

• 국경선을 공유하는 두 나라의 인구 차이가 L명 이상, R명 이하라면, 두 나라가 공유하는 국경선을 오늘 하루 동안 연다.
• 위의 조건에 의해 열어야하는 국경선이 모두 열렸다면, 인구 이동을 시작한다.
• 국경선이 열려있어 인접한 칸만을 이용해 이동할 수 있으면, 그 나라를 오늘 하루 동안은 연합이라고 한다.
• 연합을 이루고 있는 각 칸의 인구수는 (연합의 인구수) / (연합을 이루고 있는 칸의 개수)가 된다. 편의상 소수점은 버린다.
• 연합을 해체하고, 모든 국경선을 닫는다.

각 나라의 인구수가 주어졌을 때, 인구 이동이 며칠 동안 발생하는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N, L, R이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 50, 1 ≤ L ≤ R ≤ 100)

둘째 줄부터 N개의 줄에 각 나라의 인구수가 주어진다. r행 c열에 주어지는 정수는 A[r][c]의 값이다. (0 ≤ A[r][c] ≤ 100)

인구 이동이 발생하는 일수가 2,000번 보다 작거나 같은 입력만 주어진다.

출력

인구 이동이 며칠 동안 발생하는지 첫째 줄에 출력한다.

내 코드

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

public class Main {

    static int N, L, R;
    static int[][] population;
    static boolean[][] visited;
    static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
    static int[] dy = {0, 1, 0, -1};

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        L = Integer.parseInt(st.nextToken());
        R = Integer.parseInt(st.nextToken());

        population = new int[N][N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                population[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }

        int ans = 0;

        while (true) {
            visited = new boolean[N][N];
            boolean isMoved = false;

            for (int i = 0; i < N; i++) {
                for (int j = 0; j < N; j++) {
                    if (!visited[i][j]) {
                        if (bfs(i, j)) {
                            isMoved = true;
                        }
                    }
                }
            }

            if (!isMoved) {
                break;
            }
            ans++;
        }

        System.out.println(ans);
    }

    static boolean bfs(int x, int y) {
        Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
        List<int[]> union = new ArrayList<>();

        q.add(new int[]{x, y});
        union.add(new int[]{x, y});
        visited[x][y] = true;

        int total = population[x][y];

        while (!q.isEmpty()) {
            int[] now = q.poll();
            int curX = now[0], curY = now[1];

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = curX + dx[i];
                int ny = curY + dy[i];

                if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= N || visited[nx][ny]) {
                    continue;
                }

                int gap = Math.abs(population[curX][curY] - population[nx][ny]);
                if (gap >= L && gap <= R) {
                    q.add(new int[]{nx, ny});
                    union.add(new int[]{nx, ny});
                    visited[nx][ny] = true;
                    total += population[nx][ny];
                }
            }
        }

        if (union.size() > 1) {
            int newPop = total / union.size();
            for (int[] pos : union) {
                population[pos[0]][pos[1]] = newPop;
            }
            return true;
        }
        return false;
    }
}

로직만 잘 구성하면 한번에 풀리는 문제였다.
(0,0) 부터 (N-1, N-1)까지 bfs를 통해서 한번씩 확인하면서 인구이동을 하면 된다.

한번도 이동이 일어나지 않으면 while문을 빠져 나와야하기 때문에 isMoved가 필요하다.
그리고 bfs를 확인할 때, 방문하지 않은 곳이면서 범위 안에 들어와야하고, 문제에서 주어진 L, R 범위 안에 들어가는지 확인해줘야 한다.

그리고 합을 구하고, 인구 이동이 일어나는 갯수만큼 나눠서 저장해주기 위해서 List에 위치들을 저장해주고 마지막에 하나씩 확인하면서 업데이트를 진행했다.

처음에는 List에 Point를 저장했었는데 int[]로 저장하면 메모리 효율이 더 좋다고 한다.
그리고 나도 모르게 동시에 업데이트가 진행되어야 생각이 들어서 업데이트 된 인구 현황을 tmp[][]로 저장해서 다시 population에 복사하는 방법으로 구현했다가 생각해보니 필요 없다는걸 깨달아서 삭제했다.

윗 문단처럼 수정을 하니 메모리도 시간도 줄어들었다.