문제
부동산 투자로 억대의 돈을 번 상도는 최근 N×N 크기의 땅을 구매했다. 상도는 손쉬운 땅 관리를 위해 땅을 1×1 크기의 칸으로 나누어 놓았다. 각각의 칸은 (r, c)로 나타내며, r은 가장 위에서부터 떨어진 칸의 개수, c는 가장 왼쪽으로부터 떨어진 칸의 개수이다. r과 c는 1부터 시작한다.
상도는 전자통신공학과 출신답게 땅의 양분을 조사하는 로봇 S2D2를 만들었다. S2D2는 1×1 크기의 칸에 들어있는 양분을 조사해 상도에게 전송하고, 모든 칸에 대해서 조사를 한다. 가장 처음에 양분은 모든 칸에 5만큼 들어있다.
매일 매일 넓은 땅을 보면서 뿌듯한 하루를 보내고 있던 어느 날 이런 생각이 들었다.
나무 재테크를 하자!
나무 재테크란 작은 묘목을 구매해 어느정도 키운 후 팔아서 수익을 얻는 재테크이다. 상도는 나무 재테크로 더 큰 돈을 벌기 위해 M개의 나무를 구매해 땅에 심었다. 같은 1×1 크기의 칸에 여러 개의 나무가 심어져 있을 수도 있다.
이 나무는 사계절을 보내며, 아래와 같은 과정을 반복한다.
봄에는 나무가 자신의 나이만큼 양분을 먹고, 나이가 1 증가한다. 각각의 나무는 나무가 있는 1×1 크기의 칸에 있는 양분만 먹을 수 있다. 하나의 칸에 여러 개의 나무가 있다면, 나이가 어린 나무부터 양분을 먹는다. 만약, 땅에 양분이 부족해 자신의 나이만큼 양분을 먹을 수 없는 나무는 양분을 먹지 못하고 즉시 죽는다.
여름에는 봄에 죽은 나무가 양분으로 변하게 된다. 각각의 죽은 나무마다 나이를 2로 나눈 값이 나무가 있던 칸에 양분으로 추가된다. 소수점 아래는 버린다.
가을에는 나무가 번식한다. 번식하는 나무는 나이가 5의 배수이어야 하며, 인접한 8개의 칸에 나이가 1인 나무가 생긴다. 어떤 칸 (r, c)와 인접한 칸은 (r-1, c-1), (r-1, c), (r-1, c+1), (r, c-1), (r, c+1), (r+1, c-1), (r+1, c), (r+1, c+1) 이다. 상도의 땅을 벗어나는 칸에는 나무가 생기지 않는다.
겨울에는 S2D2가 땅을 돌아다니면서 땅에 양분을 추가한다. 각 칸에 추가되는 양분의 양은 A[r][c]이고, 입력으로 주어진다.
K년이 지난 후 상도의 땅에 살아있는 나무의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.
입력
첫째 줄에 N, M, K가 주어진다.
둘째 줄부터 N개의 줄에 A배열의 값이 주어진다. r번째 줄의 c번째 값은 A[r][c]이다.
다음 M개의 줄에는 상도가 심은 나무의 정보를 나타내는 세 정수 x, y, z가 주어진다. 처음 두 개의 정수는 나무의 위치 (x, y)를 의미하고, 마지막 정수는 그 나무의 나이를 의미한다.
출력
첫째 줄에 K년이 지난 후 살아남은 나무의 수를 출력한다.
풀이
단순 구현문제라고 생각하고 접근했지만, 생각보다 까다로운 요구사항들이 많았다.
가장 헷갈렸던 점은 1×1 칸에 존재하는 양분을 나무가 먹는다면, 양분의 양을 감소하는지에 여부가 궁금했다. 또 한칸에 여러나무가 있는 경우 나이가 어린 나무 먼저 양분을 먹는다 라는 조건 때문에 ArrayList를 사용해야한다는 생각도 했었다. 하지만 결국 나이순으로 정렬하기 때문에 굳이 ArrayList를 사용하지 않고 Tree 클래스 안에 Comparable를 구현하면 해결되는 문제였다.
문제에서 주어진 봄, 여름, 가을, 겨울을 순서대로 조건을 작성해보면
봄 : 나무가 양분을 먹는다.
- 양분을 먹는 양 : 나무의 나이
- 양분을 먹는 칸 : 현재 나무의 위치
- 양분을 먹는 조건 : 나이가 어린 나무순으로 먹는다
- 양분이 부족한 경우 : 나무가 죽는다.
여름 : 봄에 죽은 나무가 양분으로 된다.
- 양분으로 되는 양 : 죽은 나무의 나이/2 후, 죽은 나무의 위치에 양분을 추가한다.
- 죽은 나무의 위치 : 봄에서 양분이 부족한 경우 죽은 나무의 위치를 별도의 저장한다.
가을 : 나무 번식
- 번식하는 나무 : 나무의 나이가 5의 배수인 나무
- 번식 방향은 : 문제에 주어진 8방향
- 번식 범위 : 문제에 주어진 N x N 크기 만큼
겨울 : 양분 추가
- 양분 추가의 양 : 입력으로 주어진 A[r][c] 만큼 추가
실수한 부분
-
처음 문제의 요구사항을 제대로 읽지 않고 무작정 구현에 집중하다보니 최초 양분의 양이 5부터 시작한다는 점을 놓쳤다.
-
또한 나이를 비교하는 로직에서 나무를 비교하는 것이 아닌 해당 좌표값의 존재하는 양분의 양을 비교했었다.
-
봄 단계에서 양분을 먹는 나무와 양분을 먹지 못해 죽는 나무를 별도로 분리하여 저장하는 로직을 넣지 않았다.
실패했던 소스 코드
public class Tree implements Comparable<Tree>{
int x;
int y;
int age;
public Tree(int x, int y, int age) {
this.x = x;
this.y = y;
this.age = age;
}
@Override
public int compareTo(Tree o) {
if(this.age < o.age) {
return -1;
} else if(this.age == o.age) {
return 0;
} else {
return 1;
}
}
}import java.util.*;
import java.io.*;
/**
* 5 2 1
* 2 3 2 3 2
* 2 3 2 3 2
* 2 3 2 3 2
* 2 3 2 3 2
* 2 3 2 3 2
* 2 1 3
* 3 2 3
*/
public class TreeInvestment {
static int N, M, K, result;
static int[][] map;
static int[] dx;
static int[] dy;
static List<Tree> trees;
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());
M = Integer.parseInt(st.nextToken());
K = Integer.parseInt(st.nextToken());
map = new int[N + 1][N + 1];
dx = new int[]{-1, -1, -1, 0, 0, 1, 1, 1};
dy = new int[]{-1, 0, 1, -1, 1, -1, 0, 1};
trees = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < N; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
for (int j = 0; j < N; j++) {
map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
}
for (int i = 0; i < M; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
int x = Integer.parseInt(st.nextToken());
int y = Integer.parseInt(st.nextToken());
int age = Integer.parseInt(st.nextToken());
trees.add(new Tree(x, y, age));
}
Collections.sort(trees);
while (K-- > 0) {
for (int i = 0; i < trees.size(); i++) {
Tree curTree = trees.get(i);
int endTreeAge = 0;
// 양분보다 나이가 적을 경우
if (map[curTree.x][curTree.y] < curTree.age) {
curTree.age++;
map[curTree.x][curTree.y] -= curTree.age;
} else { // 양분보다 나이가 큰 경우 죽은 나무
map[curTree.x][curTree.y] += curTree.age;
endTreeAge += curTree.age;
curTree.age = 0;
}
// 죽은 나무의 나이에서 나누기 2를 한 후 몫만 현재 위치에 양분이 된다.
map[curTree.x][curTree.y] = map[curTree.x][curTree.y] / 2;
if (map[curTree.x][curTree.y] % 5 == 0) {
for (int j = 0; j < 8; j++) {
int nx = curTree.x + dx[i];
int ny = curTree.y + dy[i];
if (nx < 0 || nx > N || ny < 0 || ny > N) {
continue;
}
trees.add(new Tree(nx, ny, 1));
}
}
}
// 겨울
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < M; j++) {
map[i][j] += map[i][j];
}
}
}
for (int i = 0; i < trees.size(); i++) {
if (trees.get(i).age != 0) {
result++;
}
}
System.out.println(result);
}
}답안 참고 후 풀이
import java.util.*;
import java.io.*;
/**
* 5 2 1
* 2 3 2 3 2
* 2 3 2 3 2
* 2 3 2 3 2
* 2 3 2 3 2
* 2 3 2 3 2
* 2 1 3
* 3 2 3
*/
public class TreeInvestment {
static int N, M, K;
static int[][] map, food;
static int[] dx;
static int[] dy;
static List<Tree> trees;
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());
M = Integer.parseInt(st.nextToken());
K = Integer.parseInt(st.nextToken());
map = new int[N][N];
food = new int[N][N];
dx = new int[]{-1, -1, -1, 0, 0, 1, 1, 1};
dy = new int[]{-1, 0, 1, -1, 1, -1, 0, 1};
trees = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < N; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
for (int j = 0; j < N; j++) {
map[i][j] = 5;
food[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
}
for (int i = 0; i < M; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
int x = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
int y = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
int age = Integer.parseInt(st.nextToken());
trees.add(new Tree(x, y, age));
}
// 봄, 여름, 가을, 겨울 시작
while (K-- > 0) {
Collections.sort(trees);
ArrayList<Tree> deadTrees = new ArrayList<>();
ArrayList<Tree> liveTrees = new ArrayList<>();
// 봄
for (int i = 0; i < trees.size(); i++) {
Tree curTree = trees.get(i);
// 양분보다 나이가 적을 경우
if (curTree.age <= map[curTree.x][curTree.y]) {
map[curTree.x][curTree.y] -= curTree.age;
curTree.age++;
liveTrees.add(new Tree(curTree.x, curTree.y, curTree.age));
} else { // 양분보다 나이가 큰 경우 죽은 나무
deadTrees.add(new Tree(curTree.x, curTree.y, curTree.age));
}
}
// 여름
for (int i = 0; i < deadTrees.size(); i++) {
Tree deadTree = deadTrees.get(i);
int x = deadTree.x;
int y = deadTree.y;
int age = deadTree.age;
map[x][y] += (age / 2);
}
// 가을
int size = liveTrees.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
Tree liveTree = liveTrees.get(i);
if (liveTree.age % 5 == 0) {
for (int j = 0; j < 8; j++) {
int nx = liveTree.x + dx[j];
int ny = liveTree.y + dy[j];
if (nx < 0 || nx >= N || ny < 0 || ny >= N) {
continue;
}
liveTrees.add(new Tree(nx, ny, 1));
}
}
}
// 겨울
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < N; j++) {
map[i][j] += food[i][j];
}
}
trees = liveTrees;
}
System.out.println(trees.size());
}
}
참고자료
참고자료 : [백준 16235, Java] 나무 재테크
개발자로서 성장하는 데 큰 도움이 된 글이었습니다. 감사합니다.