[백준] 3055. 탈출 (골드4) - BFS, 2개의 큐

Kiefer Sol·2024년 8월 12일

알고리즘

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3055. 탈출 (골드4)

시간 제한메모리 제한제출정답맞힌 사람정답 비율
1 초128 MB55635197511350533.537%

문제

사악한 암흑의 군주 이민혁은 드디어 마법 구슬을 손에 넣었고, 그 능력을 실험해보기 위해 근처의 티떱숲에 홍수를 일으키려고 한다. 이 숲에는 고슴도치가 한 마리 살고 있다. 고슴도치는 제일 친한 친구인 비버의 굴로 가능한 빨리 도망가 홍수를 피하려고 한다.

티떱숲의 지도는 R행 C열로 이루어져 있다. 비어있는 곳은 '.'로 표시되어 있고, 물이 차있는 지역은 '*', 돌은 'X'로 표시되어 있다. 비버의 굴은 'D'로, 고슴도치의 위치는 'S'로 나타내어져 있다.

매 분마다 고슴도치는 현재 있는 칸과 인접한 네 칸 중 하나로 이동할 수 있다. (위, 아래, 오른쪽, 왼쪽) 물도 매 분마다 비어있는 칸으로 확장한다. 물이 있는 칸과 인접해있는 비어있는 칸(적어도 한 변을 공유)은 물이 차게 된다. 물과 고슴도치는 돌을 통과할 수 없다. 또, 고슴도치는 물로 차있는 구역으로 이동할 수 없고, 물도 비버의 소굴로 이동할 수 없다.

티떱숲의 지도가 주어졌을 때, 고슴도치가 안전하게 비버의 굴로 이동하기 위해 필요한 최소 시간을 구하는 프로그램을 작성하시오.

고슴도치는 물이 찰 예정인 칸으로 이동할 수 없다. 즉, 다음 시간에 물이 찰 예정인 칸으로 고슴도치는 이동할 수 없다. 이동할 수 있으면 고슴도치가 물에 빠지기 때문이다.

입력

첫째 줄에 50보다 작거나 같은 자연수 R과 C가 주어진다.

다음 R개 줄에는 티떱숲의 지도가 주어지며, 문제에서 설명한 문자만 주어진다. 'D'와 'S'는 하나씩만 주어진다.

출력

첫째 줄에 고슴도치가 비버의 굴로 이동할 수 있는 가장 빠른 시간을 출력한다. 만약, 안전하게 비버의 굴로 이동할 수 없다면, "KAKTUS"를 출력한다.

예제 입력 1
3 3
D.*
...
.S.

예제 출력 1
3

예제 입력 2
3 3
D.*
...
..S

예제 출력 2
KAKTUS

풀이

  • 방문배열 : 0 - 빈칸, 1 - 고슴도치, 2 - 물, 3 - 벽
  1. 동물 큐, 물 큐 분리 / 위치배열, 방문배열, 시간배열은 통합
  2. 입력받을 때 시작점, 도착점 위치 저장 => BFS 매개변수로 입력
    2.1. 물(*) 입력 받을 때 물 큐에 위치 넣기
    2.2. 돌(X) 입력 받을 때 방문배열(visted) 3으로 수정
  3. BFS에서 시작점 큐에 넣고 방문체크
    3.1. while문 돌 때마다 1초씩 지난다 => 동물 먼저 이동 후 물 확산
  4. 동물이동
    4.1. 다음 이동이 물이면 지나가지 못함 => 넘어가기
    4.2. 다음 이동이 돌이나 물이 아니거나, 방문하지 않았던 곳이라면 이동 => 시간배열, 방문배열, 큐 체크
    4.3. 만약 비버네에 도착했으면 시간 계산후 리턴
  5. 물 확산
    4.1. 사방 확인해서 이동할 곳이 돌이 아니거나, 벽이 아니거나 비버집이 아니면 물이 참 => 위치배열, 방문배열, 시간배열, 큐 체크
public class Search_3055 {
	public static int N, M;
	public static String[][] arr; // 위치배열
	public static int[][] time; // 고슴도치가 각 위치에 도달하는 시간
	public static Queue<Point> animalQueue = new LinkedList<>(); // 동물이동 큐
	public static Queue<Point> waterQueue = new LinkedList<>(); // 물 확산 큐
	public static int[][] visited; // 방문 위치 배열
	public static int[] dx = { -1, 1, 0, 0 };
	public static int[] dy = { 0, 0, -1, 1 };
	public static int minTime = Integer.MAX_VALUE;

	public static class Point {
		public int x;
		public int y;
		public Point(int x, int y) {
			this.x = x;
			this.y = y;
		}
		
	}

	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());
		M = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		arr = new String[N][M]; //위치배열
		time = new int[N][M]; //시간배열
		visited = new int[N][M]; //방문 배열
        
        Point start = null, finish = null;
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			String str = br.readLine();
			String[] strArr = str.split("");
			for(int j = 0; j < M; j++) {
				arr[i][j] = strArr[j];
				if(arr[i][j].equals("S")) { //시작
					start = new Point(i,j);
				}else if(arr[i][j].equals("D")) { //도착
					finish = new Point(i,j);
				}else if(arr[i][j].equals("*")) { //물
					waterQueue.offer(new Point(i,j)); // 물 큐에 모든 물 위치 넣기
					visited[i][j] = 2; //물
				}else if(arr[i][j].equals("X")) { //돌
					visited[i][j] = 3; //돌
				}
			}
		}
		
		BFS(start, finish); //확산 - 고슴도치, 물
		
		if(minTime==Integer.MAX_VALUE) System.out.println("KAKTUS");
		else System.out.println(minTime);

	}
	
	public static void BFS(Point start, Point finish) {
    
		animalQueue.offer(start); //동물 큐에 동물 시작위치 넣기
		visited[start.x][start.y] = 1; // 동물 방문
        
        // 반복문이 한번 돌 때마다 1초씩 지난다 => 동물먼저이동, 물 확산
		while(!animalQueue.isEmpty()) {

			// 각 시간마다 고슴도치의 시작 위치 파악해 계산
       		// 위에서 고정을 해야한다 => 코드의 흐름에 따라 고슴도치의 시작점이 많이지거나 적어질 수 있다.
			int minutes = animalQueue.size();
            for (int s = 0; s < minutes; s++) {
            	Point now = animalQueue.poll();
                
            	// 물이면 지나가지 못함 - 넘어가기
                if (arr[now.x][now.y].equals("*")) continue;

                for (int i = 0; i < 4; i++) {
                    int nx = now.x + dx[i];
                    int ny = now.y + dy[i];

                    if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= M) continue;
                    
                    // 이동할 곳이 돌이거나 물이 아니면 이동
                    if (!(arr[nx][ny].equals("X")||arr[nx][ny].equals("*"))) {
                        if (visited[nx][ny]==0) {
                            time[nx][ny] = time[now.x][now.y]+1; //시간배열 증가
                            
                            // 다음에 비버네 도착
                            if (nx == finish.x && ny == finish.y) {
                            	checkTime();
                            	return;
                            }
                            
                        	visited[nx][ny] = 1; //고슴도치 이동했던 곳 체크
                            animalQueue.offer(new Point(nx, ny)); //새로운 시작점 넣기
                        }
                    }   
                }
            }
            // 고슴도치 먼저 이동 후에 물 이동하기
            waterFlow();
		}
		
		
	}
    // 비버네 도착했을 떄 시간 파악
	public static void checkTime() {
		int maxtime =0;
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			for (int j = 0; j < M; j++) {
				maxtime = Math.max(maxtime, time[i][j]);
			}
		}
		minTime = Math.min(maxtime, minTime);
	}
    // 물 확산 확인
	public static void waterFlow() {
		int sameMinutes = waterQueue.size();
        for (int s = 0; s < sameMinutes; s++) {
            Point now = waterQueue.poll();
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = now.x + dx[i];
                int ny = now.y + dy[i];

                if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= M) continue;

                // 이동할 곳이 돌이 아니거나, 벽이 아니거나 비버집이 아니면 물이 참
                if (!(arr[nx][ny].equals("X")||arr[nx][ny].equals("D")||arr[nx][ny].equals("*"))) {
                        arr[nx][ny] = "*";
                        visited[nx][ny] = 2; //물 위치 체크
                        time[nx][ny] = 0; //고슴도치가 도달했던 곳에 물이 차서 시간 필요 없어짐
                        waterQueue.offer(new Point(nx, ny));
                    
                }
            }
        }

	}
	
	


}

* BFS 사용

* 두가지의 큐, 배열의 통합

* 선후관계 파악 (동물 -> 물)

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