[백준]#13913 숨바꼭질 4

문제

수빈이는 동생과 숨바꼭질을 하고 있다. 수빈이는 현재 점 N(0 ≤ N ≤ 100,000)에 있고, 동생은 점 K(0 ≤ K ≤ 100,000)에 있다. 수빈이는 걷거나 순간이동을 할 수 있다. 만약, 수빈이의 위치가 X일 때 걷는다면 1초 후에 X-1 또는 X+1로 이동하게 된다. 순간이동을 하는 경우에는 1초 후에 2*X의 위치로 이동하게 된다.

수빈이와 동생의 위치가 주어졌을 때, 수빈이가 동생을 찾을 수 있는 가장 빠른 시간이 몇 초 후인지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫 번째 줄에 수빈이가 있는 위치 N과 동생이 있는 위치 K가 주어진다. N과 K는 정수이다.

출력

첫째 줄에 수빈이가 동생을 찾는 가장 빠른 시간을 출력한다.

둘째 줄에 어떻게 이동해야 하는지 공백으로 구분해 출력한다.

예제 입력 1

5 17

예제 출력 1

4
5 10 9 18 17

예제 입력 2

5 17

예제 출력 2

4
5 4 8 16 17

풀이

이 문제는 BFS알고리즘을 이용해서 풀었다. 전에 풀었던 '숨바꼭질 3'문제에서 경로를 구하는게 추가되었다.

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class Main {
    static int INF = 100001;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String[] input = br.readLine().split(" ");
        int N = Integer.parseInt(input[0]);
        int K = Integer.parseInt(input[1]);

        bfs(N, K);
    }


    static void bfs(int N, int K) {
        Queue<Pair> queue = new LinkedList<>();
        Queue<Pair> pq = new LinkedList<>();
        int[] arr = new int[INF];
        boolean[] visited = new boolean[INF];
        visited[N] = true;
        queue.add(new Pair(N, 0, arr));

        while(true) {
            while (!queue.isEmpty()) {
                Pair p = queue.poll();

                if (p.num == K) {
                    System.out.println(p.time);
                    int index = K;
                    ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<>();
                    ans.add(K);
                    while(arr[index] != 0) {
                        ans.add(arr[index]);
                        index = arr[index];
                    }
                    if(N==0)
                        System.out.print("0 ");
                    for(int i=ans.size()-1; i>=0; i--)
                        System.out.print(ans.get(i)+" ");
                    return;
                }

                for (int i = 0; i < 3; i++) {
                    int X = p.num;
                    int time = p.time;
                    int[] ans = p.arr;

                    if (i == 0) {
                        X *= 2;
                        time += 1;
                    } else if (i == 1) {
                        X += 1;
                        time += 1;
                    } else {
                        X -= 1;
                        time += 1;
                    }

                    if (X >= 0 && X < INF && !visited[X]) {
                        visited[X] = true;
                        ans[X] = p.num;
                        if (i == 0)
                            queue.add(new Pair(X, time, ans));
                        else
                            pq.add(new Pair(X, time, ans));
                    }
                }
            }

            while (!pq.isEmpty()) {
                Pair p = pq.poll();

                if (p.num == K) {
                    System.out.println(p.time);
                    int index = K;
                    ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<>();
                    ans.add(K);
                    while(arr[index] != 0) {
                        ans.add(arr[index]);
                        index = arr[index];
                    }
                    if(N==0)
                        System.out.print("0 ");
                    for(int i=ans.size()-1; i>=0; i--)
                        System.out.print(ans.get(i)+" ");
                    return;
                }

                for (int i = 0; i < 3; i++) {
                    int X = p.num;
                    int time = p.time;
                    int[] ans = p.arr;

                    if (i == 0) {
                        X *= 2;
                        time += 1;
                    } else if (i == 1) {
                        X += 1;
                        time += 1;
                    } else {
                        X -= 1;
                        time += 1;
                    }

                    if (X >= 0 && X < INF && !visited[X]) {
                        visited[X] = true;
                        ans[X]=p.num;
                        if (i == 0)
                            pq.add(new Pair(X, time, ans));
                        else
                            queue.add(new Pair(X, time, ans));
                    }
                }
            }
        }
    }

    static class Pair {
        int num;
        int time;
        int[] arr;

        public Pair(int num, int time, int[] arr) {
            this.num = num;
            this.time = time;
            this.arr = arr;
        }
    }
}