(13913) 숨바꼭질 4 (Java)

문제

수빈이는 동생과 숨바꼭질을 하고 있다. 수빈이는 현재 점 N(0 ≤ N ≤ 100,000)에 있고, 동생은 점 K(0 ≤ K ≤ 100,000)에 있다. 수빈이는 걷거나 순간이동을 할 수 있다. 만약, 수빈이의 위치가 X일 때 걷는다면 1초 후에 X-1 또는 X+1로 이동하게 된다. 순간이동을 하는 경우에는 1초 후에 2*X의 위치로 이동하게 된다.

수빈이와 동생의 위치가 주어졌을 때, 수빈이가 동생을 찾을 수 있는 가장 빠른 시간이 몇 초 후인지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫 번째 줄에 수빈이가 있는 위치 N과 동생이 있는 위치 K가 주어진다. N과 K는 정수이다.

출력

첫째 줄에 수빈이가 동생을 찾는 가장 빠른 시간을 출력한다.

둘째 줄에 어떻게 이동해야 하는지 공백으로 구분해 출력한다.

예제 입력 1

5 17

예제 출력 1

4
5 10 9 18 17

예제 입력 2

5 17

예제 출력 2

4
5 4 8 16 17

출처

문제를 만든 사람: baekjoon
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알고리즘 분류

그래프 이론
그래프 탐색
너비 우선 탐색

Solution

1 시간초과

import java.io.*;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    public static int n, k;
    public static boolean[] visited;
    public static int[] dx = {2, 1, -1};
    public static class Node {
        int x, time;
        String move;
        Node(int x, int time, String move) {
            this.x = x;
            this.time = time;
            this.move = move;
        }
    }
    public static Queue<Node> q;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        n = Integer.parseInt(st.nextToken());
        k = Integer.parseInt(st.nextToken());

        q = new LinkedList<Node>();
        visited = new boolean[100001];

        q.offer(new Node(n, 0, String.valueOf(n)));
        visited[n] = true;

        Node returnNode = findBro();

        if(returnNode == null) {
            bw.write("-1");
        } else {
            bw.write(String.valueOf(returnNode.time) + "\n");
            String[] strArr = returnNode.move.split(" ");
            for(int k = 0; k < strArr.length; k++) {
                bw.write(strArr[k] + " ");
            }
        }

        bw.flush();
        bw.close();
        br.close();

    }

    public static Node findBro() {
        while(!q.isEmpty()) {
            Node cur = q.poll();
            String curMove = cur.move;

            if(cur.x == k) return cur;

            for(int k = 0; k < 3; k++) {
                int nx = 0;
                if(k == 0) {
                    nx = cur.x * dx[k];
                } else {
                    nx = cur.x + dx[k];
                }

                if(isNotRange(nx) || visited[nx]) continue;

                q.offer(new Node(nx, cur.time+1, curMove+" "+String.valueOf(nx)));
                visited[nx] = true;
            }
        }

        return null;
    }

    public static boolean isNotRange(int x) {
        return (x < 0 || x >= 100001) ? true : false;
    }
}

2

import java.io.*;
import java.sql.Array;
import java.util.*;

public class Main {
    public static int n, k;
    public static boolean[] visited;
    public static int[] bfMove;
    public static int[] dx = {2, 1, -1};
    public static class Node {
        int x, time;
        Node(int x, int time) {
            this.x = x;
            this.time = time;
        }
    }
    public static Queue<Node> q;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        n = Integer.parseInt(st.nextToken());
        k = Integer.parseInt(st.nextToken());

        q = new LinkedList<Node>();
        visited = new boolean[100001];
        bfMove = new int[100001];
        Arrays.fill(bfMove, -1);

        q.offer(new Node(n, 0));
        visited[n] = true;

        // 동생을 찾는데 걸리는 최소 시간
        bw.write(String.valueOf(findBro()) + "\n");

        // 경로 역으로 추적하기
        int i = k;
        List<String> strList = new ArrayList<String>();
        strList.add(String.valueOf(k));
        while(bfMove[i] != -1) {
            strList.add(String.valueOf(bfMove[i]));
            i = bfMove[i];
        }
        
        // 역순으로 되어있으므로 반대로 출력
        for(int k = strList.size()-1; k >= 0; k--) {
            bw.write(strList.get(k) + " ");
        }

        bw.flush();
        bw.close();
        br.close();

    }

    public static int findBro() {
        while(!q.isEmpty()) {
            Node cur = q.poll();

            if(cur.x == k) return cur.time;

            for(int k = 0; k < 3; k++) {
                int nx = 0;
                if(k == 0) {
                    nx = cur.x * dx[k];
                } else {
                    nx = cur.x + dx[k];
                }

                // 맵의 범위를 벗어나거나, 이미 방문한 칸인 경우 skip
                if(isNotRange(nx) || visited[nx]) continue;

                q.offer(new Node(nx, cur.time+1));      // 큐에 등록
                visited[nx] = true;                          // 방문처리
                bfMove[nx] = cur.x;                          // 이전에 거쳐온 칸 기억
            }
        }

        return -1;
    }

    public static boolean isNotRange(int x) {
        return (x < 0 || x >= 100001) ? true : false;
    }
}

Feedback

처음에 지금까지 온 경로를 계속 누적해서 들고다니려고 했더니 시간 초과가 발생했다. 수빈이가 100000에 있고, 동생이 0에 있는 경우라면 100000 ~ 0 까지 계속 누적해서 경로를 들고다닐테니 시간초과가 발생한다...

그래서 배열을 하나 더 생성하여 바로 이전 위치만 기억하도록 한 후, 수빈이가 동생을 찾았을 때 그때부터 바로 이전의 위치들을 반복적으로 꺼내어 경로를 찾아낼 수 있었다.

list에 담아서 처리하였지만, stack에 담는게 더 나았을 것 같다.