[BOJ 16234] 인구 이동

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.

[풀이 코드]

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

public class Main {
	static int N, L, R, sum;
	static boolean isMove;
	static int[][] arr;
	static boolean[][] v;
	static int[] dr = {0, 0, 1, -1};
	static int[] dc = {1, -1, 0, 0};
	static List<Point> list;
	
	static class Point{
		int r, c;
		Point(int r, int c){
			this.r=r;
			this.c=c;
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		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());
		arr = new int[N][N];
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for (int j = 0; j < N; j++) {
				arr[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}
		
		int result = 0;
		while(true) {
			isMove = false;
			
			v = new boolean[N][N];
			for (int i = 0; i < N; i++) {
				for (int j = 0; j < N; j++) {
					if(!v[i][j]) {
						boolean isPossible = check(i, j);
						if(!isPossible) continue;
						isMove = true;
						list = new ArrayList<>();
						sum=arr[i][j];
						// list에 공유하는 좌표를 넣는다.
						bfs(i, j);

						int avg = sum/list.size();
						// list에 있는 값을 평균으로 변경한다.
						for(Point p : list) {
							arr[p.r][p.c] = avg;
						}
					}
				}
			}
			if(!isMove) break;
			result++;
		}
		System.out.println(result);
		
	}
	private static boolean check(int r, int c) {
		// 먼저 사방에 L이상 R이하인 좌표가 있는지 확인한다.
		for (int d = 0; d < 4; d++) {
			int nr = r + dr[d];
			int nc = c + dc[d];
			if(nr<0 || nr>=N || nc<0 || nc>=N) continue;
			int gap = Math.abs(arr[r][c] - arr[nr][nc]);
			if(gap>=L && gap<=R) {
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	
	private static void bfs(int r, int c) {
		Queue<Point> queue = new ArrayDeque<>();
		queue.offer(new Point(r, c));
		v[r][c] = true;
		list.add(new Point(r, c));
		
		while(!queue.isEmpty()) {
			Point p = queue.poll();
			for (int d = 0; d < 4; d++) {
				int nr = p.r + dr[d];
				int nc = p.c + dc[d];
				if(nr<0 || nr>=N || nc<0 || nc>=N || v[nr][nc]) continue;
				int gap = Math.abs(arr[p.r][p.c] - arr[nr][nc]);
				if(gap>=L && gap<=R) {
					queue.offer(new Point(nr, nc));
					v[nr][nc] = true;
					list.add(new Point(nr, nc));
					sum+=arr[nr][nc];
				}
			}
		}
	}
}

BFS를 이용해 시뮬레이션을 돌린 코드다.
먼저, 2중 반복문을 돌면서 방문되지 않은 좌표일 경우 해당 좌표에서 사방 탐색할 경우 L이상 R이하인지 확인한다.
확인이 되면 isMove를 True로 변경하고 BFS를 돌면서 열린 국경선을 리스트 변수 list 안에 Point 클래스로 좌표 객체를 생성 후 넣으면서 sum 변수에 값을 더한다.
이 작업이 끝나면 list 에는 열린 국경선의 모든 객체가 있고, sum 변수는 각 연합 크기의 합이 저장된다.
그리고 평균을 구하고 list 에 있는 좌표에 평균 값을 갱신한다.
만약 isMove가 False 일 경우, 인구 이동이 없으므로 break 문으로 while 문을 종료한다.

아래는 DFS 코드다.

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

public class Main {
    static int N, L, R;
    static int[][] arr;
    static boolean[][] v;
    static int[] dr = {0, 0, 1, -1};
    static int[] dc = {1, -1, 0, 0};
    
    static int sum, count;
    static List<int[]> list;
    
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		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());
		arr = new int[N][N];
		for(int i=0; i<N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int j=0; j<N; j++) {
				arr[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}
		
		int result = 0;
		while(true) {
			v = new boolean[N][N];
			boolean moved = false;
			
			for (int i = 0; i < N; i++) {
				for (int j = 0; j < N; j++) {
					if(v[i][j]) continue;
					
					list = new ArrayList<>();
					sum=0;
					count=0;
					
					dfs(i, j);
					
					if(list.size() >= 2) {
						int avg = sum / count;
						for(int[] a : list) {
							arr[a[0]][a[1]] = avg;
						}
						moved = true;
					}
				}
			}
			
			if(!moved) {
				break;
			}
			result++;
		}
		System.out.println(result);
	}
	private static void dfs(int r, int c) {
		v[r][c] = true;
		list.add(new int[] {r, c});
		sum+=arr[r][c];
		count++;
		
		for (int d = 0; d < 4; d++) {
			int nr = r+dr[d];
			int nc = c+dc[d];
			if(nr<0 || nr>=N || nc<0 || nc>=N || v[nr][nc]) continue;
			
			int gap = Math.abs(arr[r][c] - arr[nr][nc]);
			if(gap >= L && gap <= R) {
				dfs(nr, nc);
			}
		}
	}
}