[백준] 25682번. 체스판 다시 칠하기 2

leeeha·2024년 9월 29일
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백준

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문제

https://www.acmicpc.net/problem/25682


풀이

시간초과 (이중 반복문)

#include <iostream>
#include <string> 
#include <cstring>
#include <sstream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <stack>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
#include <unordered_set>
#include <unordered_map>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<int, int> pii;

/**
어느 위치에서 KxK 보드를 만들어야 
다시 칠해야 하는 칸의 개수를 최소화 할 수 있는가?
그때 칸의 개수는? 
*/
const int MAX = 2001;
char arr[MAX][MAX];
char black[MAX][MAX];
char white[MAX][MAX];
int N, M, K; // N행 M열
int ans = 1e9;

void initChessBoards(){
	/*
		BWBWB (0, 0) (0, 2) (0, 4) 
		WBWBW (1, 1) (1, 3)
		BWBWB (2, 0) (2, 2) (2, 4)
		WBWBW (3, 1) (3, 3)
		BWBWB
	*/
	for(int i = 0; i < K; i++){
		for(int j = 0; j < K; j++){
			if(i % 2 == 0){
				if(j % 2 == 0){
					black[i][j] = 'B';
				}else{
					black[i][j] = 'W';
				}
			}else{
				if(j % 2 != 0){
					black[i][j] = 'B';
				}else{
					black[i][j] = 'W';
				}
			}
		}
	}

	for(int i = 0; i < K; i++){
		for(int j = 0; j < K; j++){
			if(i % 2 == 0){
				if(j % 2 == 0){
					white[i][j] = 'W';
				}else{
					white[i][j] = 'B';
				}
			}else{
				if(j % 2 != 0){
					white[i][j] = 'W';
				}else{
					white[i][j] = 'B';
				}
			}
		}
	}

}

int countDiff(int startX, int startY){
	int blackMissMatch = 0, whiteMissMatch = 0;

	for(int i = startX; i < startX + K; i++){
		for(int j = startY; j < startY + K; j++){
			if(arr[i][j] != black[i - startX][j - startY]) {
				blackMissMatch++;
			}
		}
	}

	for(int i = startX; i < startX + K; i++){
		for(int j = startY; j < startY + K; j++){
			if(arr[i][j] != white[i - startX][j - startY]) {
				whiteMissMatch++;
			}
		}
	}
	
	return min(blackMissMatch, whiteMissMatch);
}

int main()
{ 
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);

	cin >> N >> M >> K;

	for(int i = 0; i < N; i++){
		for(int j = 0; j < M; j++){
			cin >> arr[i][j];
		}
	}

	initChessBoards();
	
	for(int i = 0; i < N; i++){
		if(i + K > N) continue;
		
		for(int j = 0; j < M; j++){
			if(j + K > M) continue;
			
			ans = min(ans, countDiff(i, j));
		}
	}

	cout << ans;
	
	return 0;
}

N, M, K의 최댓값은 2000이다. 따라서 O(N^2)까지는 가능하지만 그 이상은 시간초과가 발생한다.

countDiff 함수에서 KxK 크기의 보드 전체를 이중 반복문으로 순회하기 때문에, 시간복잡도가 O(N * M * K^2)까지 커져서 타임아웃이 발생한다.

이중 반복문으로 두 배열의 원소를 비교하면, 불가피하게 O(N^2)의 시간복잡도가 걸린다.

이보다 더 효율적으로 두 배열에서 서로 다른 원소의 개수를 구하는 방법이 없을까??

2차원 누적합 배열을 미리 만들어두고, O(1)의 시간복잡도로 구간 합을 구하는 방법이 있다!

(1, 1) ~ (i, j) 영역의 누적 합 dp[i][j]
→ dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] - dp[i - 1][j - 1] + arr[i][j]

(i - K, j - K) ~ (i, j) 영역의 구간 합
→ dp[i][j] - dp[i - K][j] - dp[i][j - K] + dp[i - K][j - K]

구간 합

#include <iostream>
#include <string> 
#include <cstring>
#include <sstream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <stack>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
#include <unordered_set>
#include <unordered_map>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<int, int> pii;

/**
어느 위치에서 KxK 보드를 만들어야
다시 칠해야 하는 칸의 개수를 최소화 할 수 있는가?
그때 칸의 개수는?

BWBWB (0, 0) (0, 2) (0, 4) 
WBWBW (1, 1) (1, 3)
BWBWB (2, 0) (2, 2) (2, 4)
WBWBW (3, 1) (3, 3)

(i + j) 짝수 -> (0, 0)과 동일 색상이어야 함. 
(i + j) 홀수 -> (0, 0)과 반대 색상이어야 함.
*/
int N, M, K; // N행 M열

int checkRepaint(char startColor, char inputColor, int row, int col){
	if((row + col) % 2 == 0){
		return inputColor != startColor;
	}else{
		return inputColor == startColor;
	}
}

int main()
{ 
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);
	
	int ans = 1e9;
	cin >> N >> M >> K;

	// (1, 1) ~ (i, j) 영역을 체스판 모양으로 만들기 위해 
	// 다시 칠해야 하는 칸 수의 누적합 
	// 1 <= i <= N, 1 <= j <= M
	vector<vector<int>> bsum(N + 1, vector<int>(M + 1, 0));
	vector<vector<int>> wsum(N + 1, vector<int>(M + 1, 0));
	
	for(int i = 1; i <= N; i++){
		for(int j = 1; j <= M; j++){
			char color;
			cin >> color;

			bsum[i][j] = bsum[i - 1][j] + bsum[i][j - 1] - bsum[i - 1][j - 1] + checkRepaint('B', color, i, j);
			wsum[i][j] = wsum[i - 1][j] + wsum[i][j - 1] - wsum[i - 1][j - 1] + checkRepaint('W', color, i, j);
		}
	}

	// (i - K, j - K) ~ (i, j) 영역에 대한 구간 합 
	// K <= i <= N, K <= j <= M 
	int minBlackCase = 1e9, minWhiteCase = 1e9;
	for(int i = K; i <= N; i++){
		for(int j = K; j <= M; j++){
			int blackCase = bsum[i][j] - bsum[i][j - K] - bsum[i - K][j] + bsum[i - K][j - K];
			int whiteCase = wsum[i][j] - wsum[i][j - K] - wsum[i - K][j] + wsum[i - K][j - K];

			minBlackCase = min(minBlackCase, blackCase);
			minWhiteCase = min(minWhiteCase, whiteCase);
		}
	}

	cout << min(minBlackCase, minWhiteCase);
	
	return 0;
}

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