(1600) 말이 되고픈 원숭이 (Java)

문제

동물원에서 막 탈출한 원숭이 한 마리가 세상구경을 하고 있다. 그 녀석은 말(Horse)이 되기를 간절히 원했다. 그래서 그는 말의 움직임을 유심히 살펴보고 그대로 따라 하기로 하였다. 말은 말이다. 말은 격자판에서 체스의 나이트와 같은 이동방식을 가진다. 다음 그림에 말의 이동방법이 나타나있다. x표시한 곳으로 말이 갈 수 있다는 뜻이다. 참고로 말은 장애물을 뛰어넘을 수 있다.

근데 원숭이는 한 가지 착각하고 있는 것이 있다. 말은 저렇게 움직일 수 있지만 원숭이는 능력이 부족해서 총 K번만 위와 같이 움직일 수 있고, 그 외에는 그냥 인접한 칸으로만 움직일 수 있다. 대각선 방향은 인접한 칸에 포함되지 않는다.

이제 원숭이는 머나먼 여행길을 떠난다. 격자판의 맨 왼쪽 위에서 시작해서 맨 오른쪽 아래까지 가야한다. 인접한 네 방향으로 한 번 움직이는 것, 말의 움직임으로 한 번 움직이는 것, 모두 한 번의 동작으로 친다. 격자판이 주어졌을 때, 원숭이가 최소한의 동작으로 시작지점에서 도착지점까지 갈 수 있는 방법을 알아내는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 정수 K가 주어진다. 둘째 줄에 격자판의 가로길이 W, 세로길이 H가 주어진다. 그 다음 H줄에 걸쳐 W개의 숫자가 주어지는데, 0은 아무것도 없는 평지, 1은 장애물을 뜻한다. 장애물이 있는 곳으로는 이동할 수 없다. 시작점과 도착점은 항상 평지이다. W와 H는 1이상 200이하의 자연수이고, K는 0이상 30이하의 정수이다.

출력

첫째 줄에 원숭이의 동작수의 최솟값을 출력한다. 시작점에서 도착점까지 갈 수 없는 경우엔 -1을 출력한다.

예제 입력 1

1
4 4
0 0 0 0
1 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0

예제 출력 1

4

예제 입력 2

2
5 2
0 0 1 1 0
0 0 1 1 0

예제 출력 2

-1

출처

문제의 오타를 찾은 사람: kdr06006
문제를 만든 사람: ntopia
잘못된 데이터를 찾은 사람: tncks0121
데이터를 추가한 사람: wider93, wksms21, yunsubaek

알고리즘 분류

그래프 이론
그래프 탐색
너비 우선 탐색

Solution

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

public class Main {
    public static int k, w, h;
    public static int[][] map;
    public static boolean[][][] visited;
    public static class Node {
        int x, y, move, hm;
        Node(int x, int y, int move, int hm) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.move = move;
            this.hm = hm;
        }
    }
    public static Queue<Node> q;
    public static int[] mDx = {-1, 1, 0, 0};
    public static int[] mDy = {0, 0, -1, 1};
    public static int[] hDx = {-2, -1, 1, 2, 2, 1, -1, -2};
    public static int[] hDy = {1, 2, 2, 1, -1, -2, -2, -1};

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

        k = Integer.parseInt(br.readLine());

        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        w = Integer.parseInt(st.nextToken());
        h = Integer.parseInt(st.nextToken());

        map = new int[h][w];
        visited = new boolean[k+1][h][w];
        q = new LinkedList<Node>();

        for(int i = 0; i < h; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for(int j = 0; j < w; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }

        bw.write(String.valueOf(findGoal()));
        bw.flush();
        bw.close();
        br.close();

    }

    public static int findGoal() {
        // 시작 세팅
        q.offer(new Node(0, 0, 0, 0));
        visited[0][0][0] = true;

        while(!q.isEmpty()) {
            Node cur = q.poll();

            if(cur.x == h-1 && cur.y == w-1) return cur.move;

            // 원숭이의 이동
            for(int t = 0; t < 4; t++) {
                int nx = cur.x + mDx[t];
                int ny = cur.y + mDy[t];

                // 맵의 범위를 벗어나거나, 이미 방문했거나, 벽이면 skip
                if(isNotRange(nx, ny) || visited[cur.hm][nx][ny] || map[nx][ny] == 1) continue;

                q.offer(new Node(nx, ny, cur.move+1, cur.hm));
                visited[cur.hm][nx][ny] = true;
            }

            // 말처럼 이동할 수 있는 횟수가 남아있으면
            if(cur.hm < k) {
                for(int t = 0; t < 8; t++) {
                    int nx = cur.x + hDx[t];
                    int ny = cur.y + hDy[t];

                    //맵의 범위를 벗어나거나, 이미 방문했거나, 벽이면 skip
                    if(isNotRange(nx, ny) || visited[cur.hm+1][nx][ny] || map[nx][ny] == 1) continue;

                    q.offer(new Node(nx, ny, cur.move+1, cur.hm+1));
                    visited[cur.hm+1][nx][ny] = true;
                }
            }
        }

        return -1;
    }

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

Feedback

말처럼 이동할 수 있는 횟수가 남아있는 경우의 탐색 과정에서 이미 방문했는지를 체크할 때 visited[cur.hm][nx][ny]으로 체크를 하고 있어서 계속 메모리 초과가 발생하였다.
질문게시판에서 어떤 친절한 분이 찾아주셨다..
visited[cur.hm][nx][ny] > visited[cur.hm+1][nx][ny]