[백준] 16236번 아기 상어 Java

문제 링크

https://www.acmicpc.net/problem/16236

알고리즘: BFS

문제

N×N 크기의 공간에 물고기 M마리와 아기 상어 1마리가 있다. 공간은 1×1 크기의 정사각형 칸으로 나누어져 있다. 한 칸에는 물고기가 최대 1마리 존재한다.

아기 상어와 물고기는 모두 크기를 가지고 있고, 이 크기는 자연수이다. 가장 처음에 아기 상어의 크기는 2이고, 아기 상어는 1초에 상하좌우로 인접한 한 칸씩 이동한다.

아기 상어는 자신의 크기보다 큰 물고기가 있는 칸은 지나갈 수 없고, 나머지 칸은 모두 지나갈 수 있다. 아기 상어는 자신의 크기보다 작은 물고기만 먹을 수 있다. 따라서, 크기가 같은 물고기는 먹을 수 없지만, 그 물고기가 있는 칸은 지나갈 수 있다.

아기 상어가 어디로 이동할지 결정하는 방법은 아래와 같다.

**더 이상 먹을 수 있는 물고기가 공간에 없다면 아기 상어는 엄마 상어에게 도움을 요청한다.

**먹을 수 있는 물고기가 1마리라면, 그 물고기를 먹으러 간다.

**먹을 수 있는 물고기가 1마리보다 많다면, 거리가 가장 가까운 물고기를 먹으러 간다.
1)거리는 아기 상어가 있는 칸에서 물고기가 있는 칸으로 이동할 때, 지나야하는 칸의 개수의 최솟값이다.
2)거리가 가까운 물고기가 많다면, 가장 위에 있는 물고기, 그러한 물고기가 여러마리라면, 가장 왼쪽에 있는 물고기를 먹는다. => 중요

아기 상어의 이동은 1초 걸리고, 물고기를 먹는데 걸리는 시간은 없다고 가정한다. 즉, 아기 상어가 먹을 수 있는 물고기가 있는 칸으로 이동했다면, 이동과 동시에 물고기를 먹는다. 물고기를 먹으면, 그 칸은 빈 칸이 된다.

아기 상어는 자신의 크기와 같은 수의 물고기를 먹을 때 마다 크기가 1 증가한다. 예를 들어, 크기가 2인 아기 상어는 물고기를 2마리 먹으면 크기가 3이 된다.

공간의 상태가 주어졌을 때, 아기 상어가 몇 초 동안 엄마 상어에게 도움을 요청하지 않고 물고기를 잡아먹을 수 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

풀이

먼저 먹을 수 있는 가장 가까운 물고기에 도달한다.
단 중요한 점은 가까운 물고기가 여러 개 라면 가장 위, 그러한 물고기가 여러 마리라면, 가장 왼쪽에 있는 물고기를 먹어야 정확한 답을 출력할 수 있다.

**(가까운 물고기 => 여러 마리라면) > (가장 위에 있는 물고기 => 여러 마리라면) > 가장 왼쪽에 있는 물고기

이 포인트를 알고 문제를 푼다면 쉽게 풀 수 있다.
물고기를 하나 먹었으면 아기 상어를 업데이트시켜준다. 해당 위치로, 물고기 개수 + 1, size체크 까지 그리고 다시 BFS를 실행해서 위에 조건에 만족한 물고기를 찾는 것을 반복한다.
더 이상 그러한 물고기가 없다면 아기상어에 저장된 정보를 알맞게 출력시키면 끝이다.

소스 코드

import java.io.*;
import java.util.*;

class Node {
    int x,y,s,e,t;
    Node(int x, int y, int s, int e, int t) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.s = s;
        this.e = e;
        this.t = t;
    }
}

class EatenFish {
    int x,y,t;
    EatenFish(int x, int y, int t) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.t = t;
    }
}

public class Main {
    static final int dx[] = {0,-1,1,0};
    static final int dy[] = {-1,0,0,1};
    static int map[][];
    static boolean visited[][];
    static int N,next;
    static Node baby_shark;
    static EatenFish eaten_fish;
    public static void main(String args[]) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        next = 1;
        map = new int[N][N];
        for(int i=0; i<N; i++) {
            StringTokenizer sti = new StringTokenizer(br.readLine());
            for(int j=0; j<N; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(sti.nextToken());
                if(map[i][j] == 9) {
                    map[i][j] = 0;
                    baby_shark = new Node(j,i,2,0,0);
                }
            }
        }
        
        while(next!=-1) {
            visited = new boolean[N][N];
            eaten_fish = new EatenFish(20,20,-1);
            next = BFS();
        }
        System.out.println(baby_shark.t);
    }
    
    static int BFS() {
        Queue<Node> que = new LinkedList<>();
        que.add(baby_shark);
        visited[baby_shark.y][baby_shark.x] = true;
        while(!que.isEmpty()) {
            int qs = que.size();
            for(int i=0; i<qs; i++) {
                Node n = que.poll();
                for(int j=0; j<dx.length; j++) {
                    int nx = n.x + dx[j];
                    int ny = n.y + dy[j];
                    if((nx>=0 && nx<=N-1) && (ny>=0 && ny<=N-1)) {
                        if(!visited[ny][nx]) {
                            if(map[ny][nx] == 0 || map[ny][nx] == n.s) {
                                //이동만 가능한 경우
                                visited[ny][nx] = true;
                                que.add(new Node(nx,ny,n.s,n.e,n.t+1));
                            } else if(map[ny][nx]>=1 && map[ny][nx]<n.s) {
                                //먹을수 있는 물고기를 만난 경우
                                visited[ny][nx] = true;
                                if(eaten_fish.y > ny) {
                                    //같은 시간대에 더 위에 존재한다면.
                                    eaten_fish = new EatenFish(nx, ny, n.t+1);
                                } else if(eaten_fish.y == ny) {
                                    if(eaten_fish.x > nx) {
                                        //같은 시간대 + 같은 y값인데 x가 더 왼쪽에 있다면.
                                        eaten_fish = new EatenFish(nx, ny, n.t+1);
                                    }
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            if(eaten_fish.y != 20) {
                //20은 초기상태 20이 아니라는 것은 물고기를 잡았다는 뜻
                map[eaten_fish.y][eaten_fish.x] = 0;
                int ne = baby_shark.e + 1;
                int cs = baby_shark.s;
                if(ne == cs) {
                    ne = 0;
                    cs += 1;
                }
                baby_shark = new Node(eaten_fish.x, eaten_fish.y, cs, ne, eaten_fish.t);
                return 1;
            }
        }
        return -1;
    }
}