코딩 테스트 일기 - 13일 차

광물 캐기

문제 링크 : 광물 캐기

문제 설명

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.

제한 사항

• 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

picks	minerals	result
[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

풀이 방법

• 광물에 따라 곡괭이마다 소모하는 피로도가 다르기 때문에 (1) 5개씩 잘라서 곡괭이마다 필요한 피로도를 계산해서 (2) 이에 따라 정렬한 후에, (3) 곡괭이를 사용하는 방식으로 풀었다. 5개씩 자르는데, 각 피로도가 5의 배수로 증가하기 때문에 합리적인 방식이라고 생각하고, 5개씩 잘랐을 때, 마지막의 광물들은 5개보다 작을 수 있기 때문에 이를 주의해야 할 것으로 보인다.
  -> 시간복잡도는 (1) 과정에서 모든 광물들을 검사해야 하기 때문에 O(N)이 걸릴 것으로 보이고, (2) 과정에서 O(N*logN)인데 여기서의 N은 (1) 과정에서의 N을 5로 나눈 값이기 때문에 최종적으로 N이 최대 50이기 때문에 O(N)이 시간복잡도가 될 것으로 보인다.

구현

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

struct consume{
    int dia = 0;
    int iron = 0;
    int stone = 0;
};

int solution(vector<int> picks, vector<string> minerals) {
    // 5개마다 잘라서 저장하기
    vector<consume> mineralSum;
    int pickCount = picks[0] + picks[1] + picks[2];
    
    for(int i = 0; i < pickCount * 5 && i < minerals.size(); i += 5){
        consume temp;
        for(int j = i; j < i + 5 && j < minerals.size(); j++){
            if(minerals[j] == "diamond"){
                temp.iron += 5;
                temp.stone += 25;
            }else if(minerals[j] == "iron"){
                temp.iron += 1;
                temp.stone += 5;
            }else{
                temp.iron += 1;
                temp.stone += 1;
            }
            temp.dia += 1;
        }
        mineralSum.push_back(temp);
    }
    
    // 기준에 따라 정렬하기
    sort(mineralSum.begin(), mineralSum.end(), [](consume a, consume b){
        if(a.stone != b.stone){
            return a.stone > b.stone;
        }else if(a.iron != b.iron){
            return a.iron > b.iron;
        }
        return a.dia >= b.dia;
    });
    
    // 곡괭이 할당하기
    int answer = 0;
    int pickIndex = 0;
    
    for(consume c : mineralSum){
        while(picks[pickIndex] <= 0){
            pickIndex++;
        }
        picks[pickIndex]--;
        
        if(pickIndex == 0){ // 다이아 곡괭이 사용
            answer += c.dia;
        }else if(pickIndex == 1){ // 철 곡괭이 사용
            answer += c.iron;
        }else{  // 돌 곡괭이 사용
            answer += c.stone;
        }
    }
    
    return answer;
}

---

리코쳇 로봇

문제 링크 : 리코쳇 로봇

문제 설명

리코쳇 로봇이라는 보드게임이 있습니다.

이 보드게임은 격자모양 게임판 위에서 말을 움직이는 게임으로, 시작 위치에서 출발한 뒤 목표 위치에 정확하게 멈추기 위해 최소 몇 번의 이동이 필요한지 말하는 게임입니다.

이 게임에서 말의 이동은 현재 위치에서 상, 하, 좌, 우 중 한 방향으로 게임판 위의 장애물이나 게임판 가장자리까지 부딪힐 때까지 미끄러져 움직이는 것을 한 번의 이동으로 정의합니다.

다음은 보드게임판을 나타낸 예시입니다. ("."은 빈 공간을, "R"은 로봇의 처음 위치를, "D"는 장애물의 위치를, "G"는 목표지점을 나타냅니다.)

...D..R
.D.G...
....D.D
D....D.
..D....

이때 최소 움직임은 7번이며 "R" 위치에서 아래, 왼쪽, 위, 왼쪽, 아래, 오른쪽, 위 순서로 움직이면 "G" 위치에 멈춰 설 수 있습니다.

게임판의 상태를 나타내는 문자열 배열 board가 주어졌을 때, 말이 목표위치에 도달하는데 최소 몇 번 이동해야 하는지 return 하는 solution함수를 완성해주세요. 만약 목표위치에 도달할 수 없다면 -1을 return 해주세요.

제한 사항

• 3 ≤ board의 길이 ≤ 100
  -> 3 ≤ board의 원소의 길이 ≤ 100
  -> board의 원소의 길이는 모두 동일합니다.
  -> 문자열은 ".", "D", "R", "G"로만 구성되어 있으며 각각 빈 공간, 장애물, 로봇의 처음 위치, 목표 지점을 나타냅니다.
  -> "R"과 "G"는 한 번씩 등장합니다.

입출력 예

board	result
["...D..R", ".D.G...", "....D.D", "D....D.", "..D...."]	7
[".D.R", "....", ".G..", "...D"]	-1

풀이 방법

• 최단 거리를 구하는 문제이기 때문에 bfs를 통해 최단 거리를 구할 것이고, 이 문제의 핵심은 이동할 때, 한 칸씩 이동하는 것이 아니라 벽이나 장애물에 닿을 때까지 이동해야 하기 때문에 방문 여부 검사를 다 이동하고 난 다음에 해야 할 것으로 보인다.
  -> bfs 문제이기 때문에 시간복잡도는 O(N*M)로 예상되기 때문에 알맞은 알고리즘으로 생각된다.

구현

#include <string>
#include <vector>
#include <queue>

using namespace std;

struct node{
    int row;
    int col;
    int dist;
};

int bfs(int w, int h, vector<string>& board){
    vector<vector<bool>> visited(h, vector<bool>(w, false));
    queue<node> Q;
    int dx[4] = {1, 0, -1, 0};
    int dy[4] = {0, 1, 0, -1};
    
    // 시작 지점 찾기
    int start_x = 101, start_y = 101;
    for(int i = 0; i < h; i++){
        for(int j = 0; j < w; j++){
            if(board[i][j] == 'R'){
                start_x = j;
                start_y = i;
            }
        }
    }
    
    Q.push({start_y, start_x, 0});
    visited[start_y][start_x] = true;
    
    while(!Q.empty()){
        node temp = Q.front(); Q.pop();
        
        for(int i = 0; i < 4; i++){
            int temp_y = temp.row, temp_x = temp.col;
            // 장애물이나 벽에 닿을 때까지 쭉 이동하기
            while(temp_y + dy[i] >= 0 && temp_y + dy[i] < h
                 && temp_x + dx[i] >= 0 && temp_x + dx[i] < w
                 && board[temp_y + dy[i]][temp_x + dx[i]] != 'D'){
                temp_y += dy[i]; temp_x += dx[i];
            }
            
            if(board[temp_y][temp_x] == 'G'){
                return temp.dist + 1;
            }
            if(!visited[temp_y][temp_x]){
                Q.push({temp_y, temp_x, temp.dist + 1});
                visited[temp_y][temp_x] = true;
            }
        }
    }
    
    return -1;
}

int solution(vector<string> board) {
    int w = board[0].size();
    int h = board.size();
    
    return bfs(w, h, board);
}