광물 캐기(Java)

bearMin·2024년 3월 6일

🎯문제

마인은 곡괭이로 광산에서 광석을 캐려고 합니다. 마인은 다이아몬드 곡괭이, 철 곡괭이, 돌 곡괭이를 각각 0개에서 5개까지 가지고 있으며, 곡괭이로 광물을 캘 때는 피로도가 소모됩니다. 각 곡괭이로 광물을 캘 때의 피로도는 아래 표와 같습니다.

예를 들어, 철 곡괭이는 다이아몬드를 캘 때 피로도 5가 소모되며, 철과 돌을 캘때는 피로도가 1씩 소모됩니다. 각 곡괭이는 종류에 상관없이 광물 5개를 캔 후에는 더 이상 사용할 수 없습니다.

마인은 다음과 같은 규칙을 지키면서 최소한의 피로도로 광물을 캐려고 합니다.

  • 사용할 수 있는 곡괭이중 아무거나 하나를 선택해 광물을 캡니다.
  • 한 번 사용하기 시작한 곡괭이는 사용할 수 없을 때까지 사용합니다.
  • 광물은 주어진 순서대로만 캘 수 있습니다.
  • 광산에 있는 모든 광물을 캐거나, 더 사용할 곡괭이가 없을 때까지 광물을 캡니다.

즉, 곡괭이를 하나 선택해서 광물 5개를 연속으로 캐고, 다음 곡괭이를 선택해서 광물 5개를 연속으로 캐는 과정을 반복하며, 더 사용할 곡괭이가 없거나 광산에 있는 모든 광물을 캘 때까지 과정을 반복하면 됩니다.

마인이 갖고 있는 곡괭이의 개수를 나타내는 정수 배열 picks와 광물들의 순서를 나타내는 문자열 배열 minerals가 매개변수로 주어질 때, 마인이 작업을 끝내기까지 필요한 최소한의 피로도를 return 하는 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

  • picks는 [dia, iron, stone]과 같은 구조로 이루어져 있습니다.
    • 0 ≤ dia, iron, stone ≤ 5
    • dia는 다이아몬드 곡괭이의 수를 의미합니다.
    • iron은 철 곡괭이의 수를 의미합니다.
    • stone은 돌 곡괭이의 수를 의미합니다.
    • 곡괭이는 최소 1개 이상 가지고 있습니다.
  • 5 ≤ minerals의 길이 ≤ 50
    • minerals는 다음 3개의 문자열로 이루어져 있으며 각각의 의미는 다음과 같습니다.
    • diamond : 다이아몬드
    • iron : 철
    • stone : 돌

입출력 예

picksmineralsresult
[1, 3, 2]["diamond", "diamond", "diamond", "iron", "iron", "diamond", "iron", "stone"]12
[0, 1, 1]["diamond", "diamond", "diamond", "diamond", "diamond", "iron", "iron", "iron", "iron", "iron", "diamond"]50

입출력 예 설명

입출력 예 #1
다이아몬드 곡괭이로 앞에 다섯 광물을 캐고 철 곡괭이로 남은 다이아몬드, 철, 돌을 1개씩 캐면 12(1 + 1 + 1 + 1+ 1 + 5 + 1 + 1)의 피로도로 캘 수 있으며 이때가 최소값입니다.

입출력 예 #2
철 곡괭이로 다이아몬드 5개를 캐고 돌 곡괭이고 철 5개를 캐면 50의 피로도로 캘 수 있으며, 이때가 최소값입니다.


✏️풀이

코드

import java.util.*;

class Solution {
    public int solution(int[] picks, String[] minerals) {
        int answer = 0;
        
        // 광물채굴 횟수와 곡괭이의 총 개수 중 적은 값
        int index = Math.min(minerals.length / 5 + 1, picks[0] + picks[1] + picks[2]);
        // 피로도 값들을 저장할 2차원 배열 생성
        int[][] sum = new int[index][3];
        // 각각다이아몬드, 철, 돌의 피로도를 저장할 변수
        int dPoint = 0, iPoint = 0, sPoint = 0;
        
        // 광물을 다 채굴할 때까지 반복
        for(int i = 0; i < minerals.length; i += 5) {
        	// 곡괭이가 없다면 반복문 종료
            if(i / 5 == index) break;
            
            // 현재 위치부터 5개의 광물을 캠
            for(int j = i; j < i+5; j++) {
                String m = minerals[j];
                
                // 광물이 다이아몬드일 경우
                if(m.equals("diamond")) {
                    dPoint += 1;
                    iPoint += 5;
                    sPoint += 25;
                }
                // 광물이 철일 경우
                else if(m.equals("iron")) {
                    dPoint += 1;
                    iPoint += 1;
                    sPoint += 5;
                }
                // 광물이 돌일 경우
                else {
                    dPoint += 1;
                    iPoint += 1;
                    sPoint += 1;
                }
                
                // 더이상 캘 광물이 없을 경우 종료
                if(j == minerals.length - 1) break;
            }
            
            // 피로도를 저장
            sum[i/5][0] += dPoint;
            sum[i/5][1] += iPoint;
            sum[i/5][2] += sPoint;
            
            // 값을 초기화
            dPoint = iPoint = sPoint = 0;
        }
        
        // 돌곡괭이를 사용했을때 피로도가 높은 순서대로 오름차순 정렬
        Arrays.sort(sum, (o1, o2) -> o2[2] - o1[2]);
        
        // 다이아몬드 -> 철 -> 돌 순서대로 곡괭이 사용
        for(int i = 0; i < index; i++) {
        	// 다이아몬드 곡괭이를 사용할 수 있는 경우
            if(picks[0] != 0) {
                answer += sum[i][0];
                picks[0]--;
            }
            // 철 곡괭이를 사용할 수 있는 경우
            else if(picks[1] != 0) {
                answer += sum[i][1];
                picks[1]--;
            }
            // 돌 곡괭이를 사용할 수 있는 경우
            else {
                answer += sum[i][2];
                picks[2]--;
            }
        }
        
        return answer;
    }
}

설명

반복과 배열을 사용해서 진행하였다.

각각의 곡괭이들을 사용해서 광물을 캘 경우 그때의 피로도를 저장할 배열 sum을 생성한다. 이때 index는 광물채굴 횟수와 곡괭이의 총 개수를 비교해서 더 작은 값을 가진다. 광물은 한번에 5개씩 채굴할 수 있으므로 minerlas.length() / 5 + 1의 수식을 가진다. 더 작은 값을 가지는 이유는 곡괭이가 많아도 채굴할 광물이 없거나 광물이 많아도 곡괭이가 없다면 피로도의 계산은 종료되기 때문이다.

광물을 다 채굴할 때까지 반복을 진행한다. 광물이 다 채굴할 때까지 반복을 진행하는데 i / 5 가 인덱스와 동일할 경우는 광물을 다 채굴할 정도의 곡괭이가 없다는 뜻이다. 따라서 if문을 사용해서 곡괭이가 없다면 반복문을 종료하는 코드를 작성한다.

만약 곡괭이가 있다면 현재 위치부터 5개의 광물을 캔다.
광물이 다이아몬드, 철, 돌일 경우를 각각 나누어서 해당 광물을 다이아몬드, 철, 돌 곡괭이로 캤을 때의 피로도를 point 변수들에 저장해준다.
이때 처음 반복문은 5개씩 넘어가므로 실질적인 광물을 캐는 두번째 반복문에서 minerals.length - 1과 인덱스를 비교해서 더이상 캘 광물이 없을 경우 해당 반복문을 빠져나오는 코드를 작성하는 것이 중요하다.

반복문을 빠져나왔다면 피로도를 sum 배열에 알맞게 저장하고, 다시 반복을 진행할 때 문제가 생기지 않도록 값들을 초기화시켜준다.

모든 반복이 끝나면 sum 배열을 정렬해주는데 이때 정렬 기준은 돌곡괭이를 사용했을 때 피로도가 높은 순서대로이다. 이유는 돌곡괭이의 피로도가 높다는 것은 다이아몬드 광물이 많다는 뜻이므로 해당 순서대로 정렬을 진행했을 때 다이아몬드 곡괭이를 사용해야하는 경우를 쉽게 찾을 수 있기 때문이다.

정렬을 완료한 뒤 다이아몬드, 철, 돌의 순서대로 곡괭이를 사용한다. 곡괭이를 사용할 수 있다면 answer에 sum의 값을 더해주고 곡괭이의 개수를 하나 줄여준다. 이런 식의 반복이 끝난 뒤에 answer를 반환해주면 문제를 해결할 수 있다!


💡느낀 점

맨 처음 배열의 인덱스를 생각하는 부분에서 많이 막혔었다. 곡괭이의 개수 혹은 광물을 캘 수 있는 횟수를 비교해야하는 것을 생각하지 못해서 많이 헤맸다. 그리고 모든 값을 저장한 sum 배열에서 어떤 순서로 정렬을 해서 사용해야할지에 대해서도 많은 고민을 했다. 처음에는 내림차순 정렬을 진행을 하려고 했으나 어떤 곡괭이를 기준으로 할 것인가에서 막혔고, 곡괭이의 순서를 생각하다보니 여러 실험을 통해 문제를 풀 수 있는 정렬 조건을 찾을 수 있었다. 자료구조를 사용해서 푸는 문제보다 이런 식의 구현을 통해서 푸는 문제들이 훨씬 더 재밌는 것 같다 ^^


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