[백준 21610][python] 마법사 상어와 비바라기

alllloha·2021년 10월 12일
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문제

마법사 상어는 파이어볼, 토네이도, 파이어스톰, 물복사버그 마법을 할 수 있다. 오늘 새로 배운 마법은 비바라기이다. 비바라기를 시전하면 하늘에 비구름을 만들 수 있다. 오늘은 비바라기를 크기가 N×N인 격자에서 연습하려고 한다. 격자의 각 칸에는 바구니가 하나 있고, 바구니는 칸 전체를 차지한다. 바구니에 저장할 수 있는 물의 양에는 제한이 없다. (r, c)는 격자의 r행 c열에 있는 바구니를 의미하고, A[r][c]는 (r, c)에 있는 바구니에 저장되어 있는 물의 양을 의미한다.

격자의 가장 왼쪽 윗 칸은 (1, 1)이고, 가장 오른쪽 아랫 칸은 (N, N)이다. 마법사 상어는 연습을 위해 1번 행과 N번 행을 연결했고, 1번 열과 N번 열도 연결했다. 즉, N번 행의 아래에는 1번 행이, 1번 행의 위에는 N번 행이 있고, 1번 열의 왼쪽에는 N번 열이, N번 열의 오른쪽에는 1번 열이 있다.

비바라기를 시전하면 (N, 1), (N, 2), (N-1, 1), (N-1, 2)에 비구름이 생긴다. 구름은 칸 전체를 차지한다. 이제 구름에 이동을 M번 명령하려고 한다. i번째 이동 명령은 방향 di과 거리 si로 이루어져 있다. 방향은 총 8개의 방향이 있으며, 8개의 정수로 표현한다. 1부터 순서대로 ←, ↖, ↑, ↗, →, ↘, ↓, ↙ 이다. 이동을 명령하면 다음이 순서대로 진행된다.

모든 구름이 di 방향으로 si칸 이동한다.
각 구름에서 비가 내려 구름이 있는 칸의 바구니에 저장된 물의 양이 1 증가한다.
구름이 모두 사라진다.
2에서 물이 증가한 칸 (r, c)에 물복사버그 마법을 시전한다. 물복사버그 마법을 사용하면, 대각선 방향으로 거리가 1인 칸에 물이 있는 바구니의 수만큼 (r, c)에 있는 바구니의 물이 양이 증가한다.
이때는 이동과 다르게 경계를 넘어가는 칸은 대각선 방향으로 거리가 1인 칸이 아니다.
예를 들어, (N, 2)에서 인접한 대각선 칸은 (N-1, 1), (N-1, 3)이고, (N, N)에서 인접한 대각선 칸은 (N-1, N-1)뿐이다.
바구니에 저장된 물의 양이 2 이상인 모든 칸에 구름이 생기고, 물의 양이 2 줄어든다. 이때 구름이 생기는 칸은 3에서 구름이 사라진 칸이 아니어야 한다.
M번의 이동이 모두 끝난 후 바구니에 들어있는 물의 양의 합을 구해보자.

입력

첫째 줄에 N, M이 주어진다.
둘째 줄부터 N개의 줄에는 N개의 정수가 주어진다. r번째 행의 c번째 정수는 A[r][c]를 의미한다.
다음 M개의 줄에는 이동의 정보 di, si가 순서대로 한 줄에 하나씩 주어진다.

출력

첫째 줄에 M번의 이동이 모두 끝난 후 바구니에 들어있는 물의 양의 합을 출력한다.

해결방법

  1. 구름의 위치가 이동하고 비를 내린 후, 구름이 사라지고 새로운 구름이 만들어지는 move 함수를 만든다. 큐를 만들어 구름의 위치를 저장하도록 코드를 작성했다
    여기서 유의할 점!! 새로운 구름은 new_cloud라는 matrix에 위치를 저장한다. queue에 담아서 in 함수로 확인을 하면 시간초과가 발생하기 때문에 matrix로 바로 위치를 확인하는 것이 좋다.

  2. 바구니에 들어있는 물의 양의 합을 계산하는 cal()함수를 구현한다.

코드

from copy import deepcopy
from collections import deque

n, m = map(int, input().split())

#바구니에 있는 물의 양을 입력받는다
board = []
for _ in range(n):
    temp = list(map(int, input().split()))
    board.append(temp)

#비바라기를 시전하면 (N, 1), (N, 2), (N-1, 1), (N-1, 2)에 비구름이 생긴다.
# 현재 구름의 위치를 저장하는 큐
cqueue = deque([(n-1, 0), (n-1, 1), (n-2, 0), (n-2, 1)])

#방향은 총 8개의 방향으로 1번부터 순서대로 다음과 같다 (1부터 시작)
dx = [0, 0, -1, -1, -1, 0, 1, 1, 1]
dy = [0, -1, -1, 0, 1, 1, 1, 0, -1]

def move(d, s):

    #모든 구름이 d방향으로 s칸 이동한다.
    #처음 구름의 수 확인
    cloud_cnt = len(cqueue)
    for _ in range(cloud_cnt):
        r, c = cqueue.popleft() 
        # for _ in range(s): #s 칸 만큼 방향 증가
        
        for _ in range(s): #s 칸 만큼 방향 증가
            r += dx[d]
            c += dy[d]
            
            #왼쪽으로 넘어갈 때
            if c < 0:
                c = n-1
            #오른쪽으로 넘어갈 때
            if c >= n:
                c = 0
            #위로 넘어갈 때
            if r < 0:
                r = n-1
            #아래로 넘어갈때
            if r >= n:
                r = 0

        cqueue.append((r, c)) #새로운 구름의 위치 저장
    
        #각 구름에서 비가 내려 구름이 있는 칸의 바구니에 저장된 물의 양이 1 증가한다.
        board[r][c] += 1

    #구름이 모두 사라지고, 2에서 물이 증가한 칸 (r, c)에 물복사버그 마법을 시전한다.
    #물이 있는 바구니를 new_board에서 확인하고 board를 갱신한다
    new_board = deepcopy(board)

    #대각선을 확인할 k
    k_list = [2, 4, 6, 8]
    #구름의 위치를 확인할 배열
    new_cloud = [[0]*n for _ in range(n)]
    for r, c in cqueue:
        cnt = 0

        for k in k_list:
            nr = r + dx[k]
            nc = c + dy[k]

            if 0<=nr<n and 0<=nc<n and new_board[nr][nc] > 0:
                cnt += 1

        new_cloud[r][c] = 1
        #대각선 방향으로 거리가 1인 칸에 물이 있는 바구니의 수만큼 물의 양이 증가한다
        board[r][c] += cnt
    
    #바구니에 저장된 물의 양이 2이상인 모든 칸에 구름이 생기고 물의 양이 2 줄어든다
    #새로운 구름의 위치는 new_cqueue에 저장한다
    new_cqueue = deque([])
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if board[i][j] >= 2 and not new_cloud[i][j]:
                new_cqueue.append((i, j))
                board[i][j] -= 2

    return new_cqueue

#m번의 이동이 끝난 후 바구니에 들어있는 물의 양의 합
def cal():
    ans = 0
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            ans += board[i][j]
    return ans


for _ in range(m):
    d, s = map(int, input().split())
    cqueue = move(d, s)

    # print(cqueue)
    # for b in board:
    #     print(b)
    # print("")

print(cal())

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