[백준] 아기 상어 (16236번)

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.
  • 거리는 아기 상어가 있는 칸에서 물고기가 있는 칸으로 이동할 때, 지나야하는 칸의 개수의 최솟값이다.
  • 거리가 가까운 물고기가 많다면, 가장 위에 있는 물고기, 그러한 물고기가 여러마리라면, 가장 왼쪽에 있는 물고기를 먹는다.

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.

입력

첫째 줄에 공간의 크기 N(2 ≤ N ≤ 20)이 주어진다.

둘째 줄부터 N개의 줄에 공간의 상태가 주어진다. 공간의 상태는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9로 이루어져 있고, 아래와 같은 의미를 가진다.

• 0: 빈 칸
• 1, 2, 3, 4, 5, 6: 칸에 있는 물고기의 크기
• 9: 아기 상어의 위치

아기 상어는 공간에 한 마리 있다.

출력

첫째 줄에 아기 상어가 엄마 상어에게 도움을 요청하지 않고 물고기를 잡아먹을 수 있는 시간을 출력한다.

예제 입력 1 복사

3 0 0 0 0 0 0 0 9 0

예제 출력 1 복사

0

예제 입력 2 복사

3 0 0 1 0 0 0 0 9 0

예제 출력 2 복사

3

예제 입력 3 복사

4 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 9 0 1 2 3 4

예제 출력 3 복사

14

예제 입력 4 복사

6 5 4 3 2 3 4 4 3 2 3 4 5 3 2 9 5 6 6 2 1 2 3 4 5 3 2 1 6 5 4 6 6 6 6 6 6

예제 출력 4 복사

60

예제 입력 5 복사

6 6 0 6 0 6 1 0 0 0 0 0 2 2 3 4 5 6 6 0 0 0 0 0 2 0 2 0 0 0 0 3 9 3 0 0 1

예제 출력 5 복사

48

예제 입력 6 복사

6 1 1 1 1 1 1 2 2 6 2 2 3 2 2 5 2 2 3 2 2 2 4 6 3 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 9

예제 출력 6 복사

39

---

문제 이해가 더 어려운 문제였다. 막상 문제를 이해하면 bfs 구현은 크게 어렵지 않다. 

상어가 먹을 수 있는 고기가 자신의 크기와 같거나 작은 물고기인 줄 알고 삽질을 계속했는데, 상어보다 작은 고기만 먹을 수 있고 크기가 같은 물고기는 지나갈수만 있는 것이었다.

 

구현을 해보자면 입력을 모두 받고 상어의 위치를 최신화한다. 

while문을 통해 먹을 고기가 있는지 계속 검사한다. 

bfs를 통해 가장 가까운 거리의 고기를 찾고, 없다면 break로 탈출한다.

있다면 결과값에 거리를 추가하고, 상어의 먹은 수와 크기를 늘려준다. 상어 위치 또한 최신화하고, 해당 지점의 물고기가 사라졌으므로 0으로 최신화하자.

 

bfs는 상어의 위치에서 사방으로 이동하면서 이동할 수 있는 지점을 다 이동하고, 크기가 작은 고기가 있다면 최소거리를 최신화한다. 최소거리가 같다면 가장 위에 있는 고기일수록, 가장 왼쪽에 있는 고기일수록 먼저 먹는다.

 

 

코드 원본 : https://github.com/chosh95/STUDY/blob/master/BaekJoon/2020/%EC%95%84%EA%B8%B0%20%EC%83%81%EC%96%B4%20(16236%EB%B2%88).cpp

chosh95/STUDY

 

C++ 코드

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
int dx[4] = { -1,0,0,1 };
int dy[4] = { 0,-1,1,0 };
int p[21][21], dist[21][21]; // 지도, 물고기들의 거리
int minX, minY, minDist; // 가장 가까운 물고기 위치, 거리
int sX, sY, sSize, sEatCnt; // 상어의 위치, 크기, 먹은 수
int N, res; // 지도 크기, 결과값

void bfs(int startX, int startY)
{
	queue<pair<int, int>> q; 
	q.push({ startX,startY }); //큐에 시작점을 넣어주고
	dist[startX][startY] = 0;  //시작위치의 거리를 0으로 세팅

	while (!q.empty()) {
		int x = q.front().first;
		int y = q.front().second;
		q.pop();

		if (p[x][y] != 0 && p[x][y] < sSize) { //현재 위치가 물고기가 있고 상어보다 작다면 먹을 수 있다.
			if (minDist > dist[x][y]) //최소 거리보다 더 짧다면 현재 위치를 최소 거리로 최신화
				minX = x, minY = y, minDist = dist[x][y];
			else if (minDist == dist[x][y]) { //거리가 같다면 보다 위에, 보다 왼쪽에 있는 고기로 최신화
				if (minX > x)
					minX = x, minY = y, minDist = dist[x][y];
				else if (minX == x) {
					if(minY > y)
						minX = x, minY = y, minDist = dist[x][y];
				}
			}
		}

		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];
			if (nx<1 || ny<1 || nx>N || ny>N) continue; //범위를 넘거나
			if (dist[nx][ny] != -1) continue; //방문한 적이 있거나
			if (p[nx][ny] > sSize) continue; //상어보다 큰 고기는 지나갈 수 없다.
			dist[nx][ny] = dist[x][y] + 1;
			q.push({ nx,ny });
		}
	}
}

int main()
{
	cin >> N;
	for (int i = 1; i <= N; i++) {
		for (int j = 1; j <= N; j++) {
			cin >> p[i][j];
			if (p[i][j] == 9) {
				sX = i, sY = j;
				sSize = 2, sEatCnt = 0;
				p[i][j] = 0;
			}
		}
	}

	while (true) {
		memset(dist, -1, sizeof(dist)); //사전 작업, 거리 초기화
		minX = minY = minDist = 9999;  // 최소 좌표, 거리 초기화

		bfs(sX, sY); //상어 위치에서 가장 가까운 위치 구하기

		if (minDist == 9999) break; // 더 먹을 고기가 없으면 끝낸다.

		sX = minX, sY = minY; // 상어 다음 위치
		sEatCnt++; //먹은 고기 양을 늘린다.
		if (sEatCnt == sSize) // 고기 많이 먹으면 크기 늘려주기
			sEatCnt = 0, sSize++;
		p[sX][sY] = 0; // 이 지점을 0 으로
		res += dist[sX][sY]; //거리값을 결과값에 더한다.
	}
	cout << res;
}