[Java] 프로그래머스 경주로 건설

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난이도

Level 3

문제

건설회사의 설계사인 죠르디는 고객사로부터 자동차 경주로 건설에 필요한 견적을 의뢰받았습니다.
제공된 경주로 설계 도면에 따르면 경주로 부지는 N x N 크기의 정사각형 격자 형태이며 각 격자는 1 x 1 크기입니다.
설계 도면에는 각 격자의 칸은 0 또는 1 로 채워져 있으며, 0은 칸이 비어 있음을 1은 해당 칸이 벽으로 채워져 있음을 나타냅니다.
경주로의 출발점은 (0, 0) 칸(좌측 상단)이며, 도착점은 (N-1, N-1) 칸(우측 하단)입니다. 죠르디는 출발점인 (0, 0) 칸에서 출발한 자동차가 도착점인 (N-1, N-1) 칸까지 무사히 도달할 수 있게 중간에 끊기지 않도록 경주로를 건설해야 합니다.
경주로는 상, 하, 좌, 우로 인접한 두 빈 칸을 연결하여 건설할 수 있으며, 벽이 있는 칸에는 경주로를 건설할 수 없습니다.
이때, 인접한 두 빈 칸을 상하 또는 좌우로 연결한 경주로를 직선 도로 라고 합니다.
또한 두 직선 도로가 서로 직각으로 만나는 지점을 코너 라고 부릅니다.
건설 비용을 계산해 보니 직선 도로 하나를 만들 때는 100원이 소요되며, 코너를 하나 만들 때는 500원이 추가로 듭니다.
죠르디는 견적서 작성을 위해 경주로를 건설하는 데 필요한 최소 비용을 계산해야 합니다.

예를 들어, 아래 그림은 직선 도로 6개와 코너 4개로 구성된 임의의 경주로 예시이며, 건설 비용은 6 x 100 + 4 x 500 = 2600원 입니다.

또 다른 예로, 아래 그림은 직선 도로 4개와 코너 1개로 구성된 경주로이며, 건설 비용은 4 x 100 + 1 x 500 = 900원 입니다.

도면의 상태(0은 비어 있음, 1은 벽)을 나타내는 2차원 배열 board가 매개변수로 주어질 때, 경주로를 건설하는데 필요한 최소 비용을 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

코드

import java.util.*;

class Solution {
    public int solution(int[][] board) {
        int N = board[0].length;
        int[][][] cost = new int[N][N][4];
        int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
        int[] dy = {0, 1, 0, -1};
        
        for(int i = 0; i < N; i++){
            for(int j = 0; j < N; j++){
                Arrays.fill(cost[i][j], Integer.MAX_VALUE);
            }
        }
        
        PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>((a, b) -> (a[3] - b[3])); // [x, y, d, c]
        pq.add(new int[]{0, 0, 1, 0});
        pq.add(new int[]{0, 0, 2, 0});
        
        while(!pq.isEmpty()){
            int[] now = pq.poll();
            int x = now[0], y = now[1], d = now[2], c = now[3];
            
            if(x == N-1 && y == N-1){
                break;
            }
            
            for(int i = 0; i < 4; i++){
                int nx = x + dx[i];
                int ny = y + dy[i];
            
                if(0 > nx || nx >= N || 0 > ny || ny >= N || board[nx][ny] == 1) continue;
                
                int tmpC = (i == d) ? c + 100 : c + 600;
                
                if(cost[nx][ny][i] > tmpC){
                    pq.add(new int[]{nx, ny, i, tmpC});
                    cost[nx][ny][i] = tmpC;
                }
            }
        }
        
        int ans = Integer.MAX_VALUE;
        for(int i = 0; i < 4; i++){
            ans = Math.min(ans, cost[N-1][N-1][i]);
        }
        return ans;
    }
}

각 방향마다 최소값을 구하기 위해 3차원으로 방문한 곳을 int 형으로 저장하였다.
최소값을 찾아야 하기 때문에, Integer.MAX_VALUE로 모든 곳을 초기화 해주어야 한다.

우선순위큐로 최소비용이 작은 곳부터 경로를 탐색하며, 현재 위치의 비용을 계산하고 위에서 선언한 cost의 값과 비교하여 현 위치가 더 작은 값으로 이동할 수 있으면 우선순위큐에 추가하면 된다.

마지막으로 cost[N-1][N-1][d] 모든 방향의 마지막 위치의 값 중 가장 작은 값을 선택하면 답이 된다.