아래 <그림 1>과 같이 여러개의 정사각형칸들로 이루어진 정사각형 모양의 종이가 주어져 있고, 각 정사각형들은 하얀색으로 칠해져 있거나 파란색으로 칠해져 있다. 주어진 종이를 일정한 규칙에 따라 잘라서 다양한 크기를 가진 정사각형 모양의 하얀색 또는 파란색 색종이를 만들려고 한다.
전체 종이의 크기가 N×N(N=2k, k는 1 이상 7 이하의 자연수) 이라면 종이를 자르는 규칙은 다음과 같다.
전체 종이가 모두 같은 색으로 칠해져 있지 않으면 가로와 세로로 중간 부분을 잘라서 <그림 2>의 I, II, III, IV와 같이 똑같은 크기의 네 개의 N/2 × N/2색종이로 나눈다. 나누어진 종이 I, II, III, IV 각각에 대해서도 앞에서와 마찬가지로 모두 같은 색으로 칠해져 있지 않으면 같은 방법으로 똑같은 크기의 네 개의 색종이로 나눈다. 이와 같은 과정을 잘라진 종이가 모두 하얀색 또는 모두 파란색으로 칠해져 있거나, 하나의 정사각형 칸이 되어 더 이상 자를 수 없을 때까지 반복한다.
위와 같은 규칙에 따라 잘랐을 때 <그림 3>은 <그림 1>의 종이를 처음 나눈 후의 상태를, <그림 4>는 두 번째 나눈 후의 상태를, <그림 5>는 최종적으로 만들어진 다양한 크기의 9장의 하얀색 색종이와 7장의 파란색 색종이를 보여주고 있다.
입력으로 주어진 종이의 한 변의 길이 N과 각 정사각형칸의 색(하얀색 또는 파란색)이 주어질 때 잘라진 하얀색 색종이와 파란색 색종이의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.
첫째 줄에는 전체 종이의 한 변의 길이 N이 주어져 있다. N은 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 중 하나이다. 색종이의 각 가로줄의 정사각형칸들의 색이 윗줄부터 차례로 둘째 줄부터 마지막 줄까지 주어진다. 하얀색으로 칠해진 칸은 0, 파란색으로 칠해진 칸은 1로 주어지며, 각 숫자 사이에는 빈칸이 하나씩 있다.
첫째 줄에는 잘라진 햐얀색 색종이의 개수를 출력하고, 둘째 줄에는 파란색 색종이의 개수를 출력한다.
- 분할 정복
- 재귀
import java.util.*;
import java.io.*;
public class Main {
public static int white = 0;
public static int blue = 0;
public static int board[][];
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
int N = Integer.parseInt(br.readLine());
StringTokenizer st;
board = new int[N][N];
for(int i=0; i<N; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
for(int j=0; j<N; j++)
board[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
Func(0, 0, N);
System.out.println(white);
System.out.println(blue);
}
public static void Func(int row, int col, int size) {
if(colorCheck(row, col, size)) {
if(board[row][col] == 0)
white++;
else
blue++;
return;
}
int NewSize = size / 2;
Func(row, col, NewSize);
Func(row, col + NewSize, NewSize);
Func(row + NewSize, col, NewSize);
Func(row + NewSize, col + NewSize, NewSize);
}
public static boolean colorCheck(int row, int col, int size) {
int color = board[row][col];
for(int i=row; i<row+size; i++) {
for(int j=col; j<col+size; j++) {
if(board[i][j] != color)
return false;
}
}
return true;
}
}
이 문제는 분할 정복 알고리즘으로 해결한다.
분할 정복은 재귀, 탐색 두가지의 방식으로 구현할 수 있는데, 이 문제에서는 재귀 방식을 활용했다.
분할 정복은 병렬적인 처리에 큰 장점이 있다.