인구 이동

Huisu·2023년 4월 14일
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Coding Test Practice

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문제

문제 설명

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.

제한 사항

  • 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.

입출력 예

예시입력출력
예시 12 20 50
50 30
20 40
True
예시 22 40 50
50 30
20 40
0
예시 32 20 50
50 30
30 40
1
예시 43 5 10
10 15 20
20 30 25
40 22 10
2
예시 54 10 50
10 100 20 90
80 100 60 70
70 20 30 40
50 20 100 10
3

입출력 예 1 설명

초기 상태는 아래와 같다.

https://upload.acmicpc.net/2993ef69-f57e-4d46-a9b3-eb3a05612dc7/-/preview/

L = 20, R = 50 이기 때문에, 모든 나라 사이의 국경선이 열린다. (열린 국경선은 점선으로 표시)

https://upload.acmicpc.net/3e73073e-b68e-478b-90fd-f158f44863b7/-/preview/

연합은 하나 존재하고, 연합의 인구는 (50 + 30 + 20 + 40) 이다. 연합의 크기가 4이기 때문에, 각 칸의 인구수는 140/4 = 35명이 되어야 한다.

https://upload.acmicpc.net/78951cb1-213d-416b-a64d-fb80697af36a/-/preview/

아이디어

  • 한 연합 안에 들어가는 나라들을 검사하기 위해 BFS 필요
  • 연합에 대한 정보를 저장하는 자료 구조 필요

제출 코드

from collections import deque

n, l, r = map(int, input().split())
graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]

dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]

def bfs(i, j):
    queue = deque()
    union = [] #연합에 대한 정보를 저장
    queue.append([i, j])
    union.append([i, j])
    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        for i in range(4):
            nx, ny = x + dx[i], y + dy[i]
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and visited[nx][ny] == 0:
                if l <= abs(graph[x][y] - graph[nx][ny]) <= r:
                    union.append([nx, ny])
                    queue.append([nx, ny])
                    visited[nx][ny] = 1
    return union

result = 0

while True:
	# 한 번 인구 이동이 지난 뒤에 방문 기록 초기화
	# 방문을 저장하는 자료 구조
    visited = [[0 for _ in range(n)] for _ in range(n)]

    flag = 0
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if visited[i][j] == 0: 
                # 방문한 적 없을 때 거기에 새로운 연합이 있을지도 모르니 검사
                visited[i][j] = True
                country = bfs(i, j)
                
                if len(country) > 1:
                    # 단독 국가가 아닌 연합이 존재한다면
                    flag = 1
                    people = sum(graph[x][y] for x, y in country) // len(country)
                    
                    for x, y in country:
                        # 인구 이동
                        graph[x][y] = people
    
    if flag == 0:
        # 연합이 더는 존재하지 않는다면
        print(result)
        break
    
    # 인구 이동이 종료될 때마다 값에 하나씩 추가
    result += 1

모범 풀이

from collections import deque

n, l, r = map(int, input().split())

graph = []
for _ in range(n):
    graph.append(list(map(int, input().split())))

dx = [-1, 0, 1, 0]
dy = [0, -1, 0, 1]

result = 0

def process(x, y, index):
    # (x, y)의 위치와 연결된 나라 정보를 담는 리스트
    united = []
    united.append((x, y))
    # 너비 우선 탐색을 위한 큐 자료구조 정의
    q = deque()
    q.append((x, y))
    union[x][y] = index # 현재 연합의 번호 할당
    summary = graph[x][y] # 현재 연합의 전체 인구 수
    count = 1 # 현재 연합의 국가 수
    # 너비 우선 탐색 진행
    while q:
        x, y = q.popleft()
        # 현재 위치에서 4가지 방향을 확인
        for i in range(4):
            nx, ny = x + dx[i], y + dy[i]
            # 바로 옆에 있는 나라 확인
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and union[nx][ny] == -1:
                # 옆에 있는 나라와 인구 차이가 l이상 r이하일 때
                if l <= abs(graph[x][y] - graph [nx][ny]) <= r:
                    q.append((nx, ny))
                    # 연합에 추가
                    union[nx][ny] = index
                    summary += graph[nx][ny]
                    count += 1
                    united.append((nx, ny))
    
    # 연합 국가끼리 인구를 분배
    for i, j in united:
        graph[i][j] = summary // count
    return count

total_count = 0
while True:
    union = [[-1] * n for _ in range(n)]
    index = 0
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if union[i][j] == -1:
                process(i, j, index)
                index += 1
    if index == n * n:
        break
    total_count += 1

print(total_count)
  • if index == n * n: 연합이 하나도 없는 경우 각 나라마다 다른 index를 가져 연합의 개수가 총 n*n 까지 될 수 있음
    • 따라서 그 이상은 검색할 필요 없이 종료

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