[C++] 아기 상어 (16236번)

https://www.acmicpc.net/problem/16236

아기 상어

 

 

시간 제한메모리 제한제출정답맞힌 사람정답 비율

2 초

512 MB

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42.878%

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.

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문제풀이

bfs에 약간의 응용을 더한 문제이다. 연습하기 좋은 문제라고 생각한다.

bfs를 여러번 돌려주되, 상단 물고기 먼저, 상단 물고기가 없다면 우측 물고기 먼저 찾는 것이 핵심이다.

이 핵심을 처리하기 위해 우선순위 큐를 사용했다. 난 큐에 {이동횟수, {row, column}} 방식으로 저장했는데 아래와 같이 하면 우선순위 큐가 알아서 이동횟수 순으로, 만약 이동횟수가 같다면 row 순으로, row가 같다면 column 순으로 오름차순 정렬하는 min heap 형태로 사용할 수 있다.

priority_queue<pair<int, pair<int, int>>, vector<pair<int, pair<int, int>>>, greater<pair<int, pair<int, int>>>> q;

 

1. 현재 상어의 위치에서 상단 먼저, 그 다음 우측 먼저 순으로 순회한다. 이 때 이동 불가능한 지역을 처리해 주는 코드가 필요하다.

2. 만약 먹을 수 있는 물고기를 찾은 경우, 해당 bfs는 종료하고 상어의 위치를 이동한다.

3. 상어가 먹은 물고기 수가 현재 크기만큼 된다면, 상어의 크기를 늘려준다.

4. 1~3을 반복한다. 만약 순회를 모두 마쳤는데, 먹을수 있는 물고기가 없다면 현재까지 bfs 횟수를 출력한 뒤 종료한다.

 

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>

using namespace std;

int arr[20][20];
int visited[20][20];
int answer;
int shark_size = 2, eat_cnt = 0;
int shark_pos[2];

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    for(int i=0; i<n; i++) {
        for(int j=0; j<n; j++) {
            cin >> arr[i][j];
            if(arr[i][j] == 9) {
                shark_pos[0] = i;
                shark_pos[1] = j;
            }
        }
    }
    while(true) {
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for(int j=0; j<n; j++) {
                visited[i][j] = 0;
            }
        }
        priority_queue<pair<int, pair<int, int>>, vector<pair<int, pair<int, int>>>, greater<pair<int, pair<int, int>>>> q;
        q.push({0, {shark_pos[0], shark_pos[1]}});
        visited[shark_pos[0]][shark_pos[1]] = 1;
        arr[shark_pos[0]][shark_pos[1]] = 0;
        bool check = false;

        while(!q.empty()) {
            pair<int, pair<int, int>> p = q.top();
            q.pop();

            if(arr[p.second.first][p.second.second] != 0 && arr[p.second.first][p.second.second] < shark_size) {
                arr[p.second.first][p.second.second] = 0;

                shark_pos[0] = p.second.first;
                shark_pos[1] = p.second.second;
                answer += p.first;

                eat_cnt += 1;
                if(shark_size == eat_cnt) {
                    shark_size += 1;
                    eat_cnt = 0;
                }
                check = true;
                break;
            }

            int y[] = {-1, 0, 0, 1};
            int x[] = {0, -1, 1, 0};
            for(int i=0; i<4; i++) {
                int dy = y[i] + p.second.first;
                int dx = x[i] + p.second.second;

                if(dy>=0 && dy<n && dx>=0 && dx<n && arr[dy][dx] <= shark_size && !visited[dy][dx]) {
                    q.push({p.first+1, {dy, dx}});
                    visited[dy][dx] = 1;
                }
            }
        }
        if(!check) break;
    }
    cout << answer;

    return 0;
}