백준 16236번 아기 상어 [JAVA]

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

풀이 방법

이 문제는 저번에 도전했으나 해결하지 못해서 다시 풀어본 문제입니다.

 

이 문제에서 아기 상어가 어디로 이동해야 할지 결정하는 방법은

1. 가장 가까운 물고기를 잡아먹되

2. 가까운 물고기가 1마리 이상이라면 가장 위의 있는 물고기

3. 2번 조건을 만족하는 물고기가 1마리 이상이라면 가장 왼쪽의 있는 물고기를 먹기

위의 조건을 만족하는 물고기를 잡아먹어야 합니다.

 

여기서 주의해야 할 점은 아기 상어보다 크기가 큰 물고기는 지나갈 수 없고, 크기가 같은 물고기는 지나갈 수는 있으나 잡아먹을 순 없다. 즉, 아기 상어보다 크기가 작은 물고기만 잡아먹을 수 있다는 점.

또한 아기 상어의 크기만큼 물고기를 잡아먹었다면 아기 상어 크기가 1 증가한다는 점입니다.

 

제가 푼 방법은

1. 아기 상어 위치 shark 큐에 넣기

2. 아기 상어를 상 하 좌 우로 움직이면서 먹을 수 있는 먹이 정보 feed 큐에 넣기

3. feed 큐에 들어 있는 먹이들 중 거리가 가장 가까운 먹이 먹기 = (먹이 위치 0으로 변경)

4. 해당 먹이 위치로 아기 상어 이동, 잡아먹은 횟수 1 증가, 먹이 큐 초기화, 아기 상어가 먹은 물고기 수 확인하여 아기 상어 크기 1 증가

해당 먹이가 없을 때까지 1 ~ 4번 반복해주었습니다.

 

 

코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Comparator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;
 
public class Main_BJ_16236_아기상어 {
    
    static class info{
        int x,y,distance;
 
        public info(int x, int y, int distance) {
            super();
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.distance = distance;
        }
        
    }
    
    static int [] dx = {-1,1,0,0}; //상 하 좌 우
    static int [] dy = {0,0,-1,1};
    
    static int N, shark_age, size=0, count=0, time=0;
    static int [][] map;
    static PriorityQueue<info> feed = new PriorityQueue<>(new Comparator<info>() {
        //가장 가깝고, 가장 위, 가장 왼쪽
        @Override
        public int compare(info o1, info o2) {
            if(o1.distance==o2.distance) {
                if(o1.x==o2.x) return o1.y-o2.y;
                else return o1.x-o2.x;
            }
            return o1.distance-o2.distance;
        }
    });
    
    static Queue<info> shark = new LinkedList<>();
    
    public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st;
        
        N = Integer.parseInt(br.readLine());
        
        map = new int[N][N];
        
        for(int i=0;i<N;i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for(int j=0;j<N;j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
                if(map[i][j]==9) {
                    shark.add(new info(i,j,0));
                    map[i][j] = 0;
                }
            }
        }
        shark_age=2;
        findFeed();
 
    }
    
    public static void findFeed() {
        
        while(true) {
            
            boolean [][] visited = new boolean[N][N];
            
            while(!shark.isEmpty()) {
                info temp = shark.poll();
                visited[temp.x][temp.y] = true;
                
                for(int i=0;i<4;i++) {
                    int nx = temp.x+dx[i];
                    int ny = temp.y+dy[i];
                    
                    if(range(nx,ny) && !visited[nx][ny]) {
                        if(0<map[nx][ny] && map[nx][ny]<7) {
                            if(map[nx][ny]<shark_age) {
                                feed.add(new info(nx,ny,temp.distance+1));
                                shark.add(new info(nx,ny,temp.distance+1));
                                visited[nx][ny]=true;
                            }
                            else if(map[nx][ny]==shark_age) {
                                shark.add(new info(nx,ny,temp.distance+1));
                                visited[nx][ny]=true;
                            }
                        }
                        else if(map[nx][ny]==0) {
                            shark.add(new info(nx,ny,temp.distance+1));
                            visited[nx][ny]=true;
                        }
                    }
                }
            }
            
            //가장 가까운 물고기 먹고
            if(!feed.isEmpty()) eat();
            else break;
        }
        System.out.println(time);
        
    }
    
    public static boolean range(int x, int y) {
        return x>=0 && x<N && y>=0 && y<N;
    }
    
    public static void eat() {
        info eat = feed.poll();
        
        count++;
        if(count==shark_age) {
            shark_age++;
            count=0;
        }
        
        shark.add(new info(eat.x,eat.y,0));
        time+=eat.distance;
        map[eat.x][eat.y]=0;
        feed.clear();
    }
 
}