[Java][자바][백준][16236번] 아기 상어

문제 설명

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.

 

생각

bfs와 시뮬레이션을 합친 문제이다!

 

과정은 다음과 같이 진행된다.

1. 아기상어가 이동하면서 먹을 수 있는 물고기의 좌표와 거리를 찾는다. (거리를 담을 수 있는 새로운 배열을 만들어서 거리를 확인하면 좌표와 거리를 한번에 알 수 있다.)

2. 먹을 수 있는 거리가 가장 짧은 좌표 중 가장 윗 방향이며 가장 왼쪽 방향에 있는 물고기를 찾는다.

3. 이동하여 물고기를 먹는다. 이 때, 상어의 크기만큼 먹은 물고기의 수가 같다면 상어의 크기를 증가시켜준다.

4. 1번을 반복한다. 만약 먹을 수 있는 물고기가 없다면 프로그램을 종료한다.

 

이동하는 거리와 좌표를 구할 수 있는 새로운 map 배열과 visited배열을 만드는 것이 핵심이라고 생각된다! 주석에 설명을 적었으니 코드를 바로 보도록 하자.

 

코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;
 
public class Main {
    static int[] dx = {-1,1,0,0};
    static int[] dy = {0,0,-1,1};
    static int n;
    static int[][] map;
    static boolean[][] visited;
    static int[][] tmp_map;
    static int count = 0;
    static int s_x, s_y;
    static int shark_size = 2;
    static int tmp_food = 0;
    static ArrayList<dot> arr = new ArrayList<dot>();
    static int time = 0;
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    
        n = Integer.parseInt(br.readLine());
        
        map = new int[n][n];
        tmp_map = new int[n][n];
        visited = new boolean[n][n];
        
        for(int i=0; i<n; i++) {
            String[] str = br.readLine().split(" ");
            for(int j=0; j<n; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(str[j]);
                
                if(map[i][j] == 9) {
                    s_x = i;
                    s_y = j;
                }
            }
        }
        
        solve(new dot(s_x, s_y));        
        System.out.println(time);
        
    }
    
    //아기상어가 이동하면서 먹을 수 있는 물고기의 좌표를 담는다.
    static void find(dot d) {
        arr = new ArrayList<dot>();
        Queue<dot> q = new LinkedList<dot>();
        visited[d.x][d.y] = true;
        q.add(d);
        
        while(!q.isEmpty()) {
            dot t = q.remove();
            int x = t.x;
            int y = t.y;
            
            if(map[x][y] < shark_size && map[x][y] >= 1 && map[x][y] <=6) {
                arr.add(new dot(x,y));
            }
            
            for(int i=0; i<4; i++) {
                int x1 = x + dx[i];
                int y1 = y + dy[i];
                
                if(isRange(x1,y1) && !visited[x1][y1] && tmp_map[x1][y1] == 0 && map[x1][y1] <= shark_size) {
                    q.add(new dot(x1,y1));
                    tmp_map[x1][y1] = tmp_map[x][y] + 1;
                    visited[x1][y1] = true;
                    
                }
            }
        }
 
    }
    
    static boolean isRange(int x,int y) {
        if(x>=0 && x<n && y>=0 && y<n) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    
    
    static dot whoEat() {
        ArrayList<Integer> distance = new ArrayList<Integer>();
        ArrayList<Integer> minDistanceDot_x = new ArrayList<Integer>();
        ArrayList<Integer> minDistanceDot_y = new ArrayList<Integer>();
        
        //최소 거리 구하기
        for(int i=0; i<arr.size(); i++) {
            distance.add(tmp_map[arr.get(i).x][arr.get(i).y]);
        }
        
        int min_distance = Collections.min(distance);
        
        //최소 거리의 x,y 좌표 구하기
        for(int i=0; i<arr.size(); i++) {
            if(tmp_map[arr.get(i).x][arr.get(i).y] == min_distance) {
                minDistanceDot_x.add(arr.get(i).x);
                minDistanceDot_y.add(arr.get(i).y);
            }
        }
        
        //가장 위의 x좌표 구하기
        int min_x = Collections.min(minDistanceDot_x);
        int min_y = Integer.MAX_VALUE;
        
        //가장 위의 x좌표중 가장 왼쪽의 x좌표 구하기
        for(int i=0; i<minDistanceDot_x.size(); i++) {
            if(minDistanceDot_x.get(i) == min_x) {
                if(min_y > minDistanceDot_y.get(i)) {
                    min_y = minDistanceDot_y.get(i);
                }
            }
        }
        
        //min_y index에 있는 minDot구하기.
        dot minDot = new dot(min_x, min_y);
        
        //아기상어가 먹이를 먹고 이동
        map[s_x][s_y] = 0;
        s_x = minDot.x;
        s_y = minDot.y;
        map[s_x][s_y] = 9;
        //먹이를 먹은 수 체크해서 shark_size와 같으면 shark_size 증가하고  먹은 count를 다시 0으로
        count++;
        if(count == shark_size) {
            shark_size++;
            count = 0;
        }
        //최소 거리 시간만큼 더해주기
        time += min_distance;
        
        return minDot;
        
    }
    
    static void solve(dot d) {
        //맨 처음 d를 넣어주고 arr 사이즈 체크 (0이라면 종료)
        //아니라면 whoEat() 실행
        //whoEat()까지 실행하면 visited와 거리를 측정하는 tmp_map 초기화
        dot tmp = d;
        while(true) {
            find(tmp);
            if(arr.size()==0) {
                break;
            }
            tmp = whoEat();
            
            visited = new boolean[n][n];
            tmp_map = new int[n][n];
            
        }
    }
 
}
 
class dot {
    int x;
    int y;
    
    public dot(int x,int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}