백준 17836번 공주님을 구해라! [JAVA]

문제

용사는 마왕이 숨겨놓은 공주님을 구하기 위해 (N, M) 크기의 성 입구 (1,1)으로 들어왔다. 마왕은 용사가 공주를 찾지 못하도록 성의 여러 군데 마법 벽을 세워놓았다. 용사는 현재의 가지고 있는 무기로는 마법 벽을 통과할 수 없으며, 마법 벽을 피해 (N, M) 위치에 있는 공주님을 구출해야만 한다.

마왕은 용사를 괴롭히기 위해 공주에게 저주를 걸었다. 저주에 걸린 공주는 T시간 이내로 용사를 만나지 못한다면 영원히 돌로 변하게 된다. 공주님을 구출하고 프러포즈 하고 싶은 용사는 반드시 T시간 내에 공주님이 있는 곳에 도달해야 한다. 용사는 한 칸을 이동하는 데 한 시간이 걸린다. 공주님이 있는 곳에 정확히 T시간만에 도달한 경우에도 구출할 수 있다. 용사는 상하좌우로 이동할 수 있다.

성에는 이전 용사가 사용하던 전설의 명검 "그람"이 숨겨져 있다. 용사가 그람을 구하면 마법의 벽이 있는 칸일지라도, 단숨에 벽을 부수고 그 공간으로 갈 수 있다. "그람"은 성의 어딘가에 반드시 한 개 존재하고, 용사는 그람이 있는 곳에 도착하면 바로 사용할 수 있다. 그람이 부술 수 있는 벽의 개수는 제한이 없다.

우리 모두 용사가 공주님을 안전하게 구출 할 수 있는지, 있다면 얼마나 빨리 구할 수 있는지 알아보자.

 

 

입력

첫 번째 줄에는 성의 크기인 N, M 그리고 공주에게 걸린 저주의 제한 시간인 정수 T가 주어진다. 첫 줄의 세 개의 수는 띄어쓰기로 구분된다. (3 ≤ N, M ≤ 100, 1 ≤ T ≤ 10000)

두 번째 줄부터 N+1번째 줄까지 성의 구조를 나타내는 M개의 수가 띄어쓰기로 구분되어 주어진다. 0은 빈 공간, 1은 마법의 벽, 2는 그람이 놓여있는 공간을 의미한다. (1,1)과 (N,M)은 0이다.

 

 

출력

용사가 제한 시간 T시간 이내에 공주에게 도달할 수 있다면, 공주에게 도달할 수 있는 최단 시간을 출력한다.

만약 용사가 공주를 T시간 이내에 구출할 수 없다면, "Fail"을 출력한다.

 

 

예제

 

 

코드

import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.StringTokenizer;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
 
public class Main_BJ_17836_공주님을구해라 {
    
    static class info{
        int x, y, sword, time;
 
        public info(int x, int y, int sword, int time) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.sword = sword;
            this.time = time;
        }
    }
        
    static int N,M,T;
    static int [][]map;
    static boolean [][][]visited;
    static int [] dx = {-1,0,1,0};
    static int [] dy = {0,1,0,-1};
 
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st;
        
        st = new StringTokenizer(br.readLine()," ");
        
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());
        T = Integer.parseInt(st.nextToken());
        
        map = new int[N][M];
        visited = new boolean[2][N][M];
        
        for(int i=0;i<N;i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine()," ");
            for(int j=0;j<M;j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }
        bfs();
 
    }
    
    public static void bfs() {
        PriorityQueue<info> pq = new PriorityQueue<>(new Comparator<info>() {
 
            @Override
            public int compare(info o1, info o2) {
                return o1.time-o2.time;
            }
        });
        
        pq.offer(new info(0,0,0,0));
        visited[0][0][0]=true;
        
        while(!pq.isEmpty()) {
            info temp = pq.poll();
            
            if(temp.x==N-1 && temp.y==M-1) {
                if(temp.time<=T) {
                    System.out.println(temp.time);
                }else System.out.println("Fail");
                return;
            }
            if(temp.time>T) break;
            
            for(int i=0;i<4;i++) {
                int nx = temp.x+dx[i];
                int ny = temp.y+dy[i];
                
                if(range(nx,ny) && !visited[temp.sword][nx][ny]) {
                    if(temp.sword==0) {
                        if(map[nx][ny]==0) {
                            visited[0][nx][ny]=true;
                            pq.offer(new info(nx,ny,temp.sword,temp.time+1));
                        }
                        else if(map[nx][ny]==2) {
                            visited[1][nx][ny] =true;
                            pq.offer(new info(nx,ny,1,temp.time+1));
                        }
                    }else {
                        visited[1][nx][ny] = true;
                        pq.offer(new info(nx,ny,temp.sword,temp.time+1));
                    }
                }
            }
        }
        System.out.println("Fail");
    }
    
    public static boolean range(int x, int y) {
        return x>=0 && y>=0 && x<N && y<M;
    }
}

 

풀이 방법

용사가 제한 시간 T시간 이내에 공주에게 도달할 수 있는 최단 시간을 구하는 문제였습니다. 예전에 이 문제와 비슷한 문제를 접해본 적이 있어 3차원 배열을 이용해 빠르게 방향을 잡을 수 있었습니다. 먼저 용사의 위치인 (0,0)을 시간과 함께 큐에 넣어주었습니다. 용사가 상하좌우로 움직이면서 전설의 명검인 그람을 구하면 벽이 있는 칸일지라도, 벽을 부수고 이동할 수 있기 때문에 3차원 배열을 이용해 그람을 가지고 있을 때와 가지고 있지 않을 때를 나눠주었습니다. 만약 그람을 가지고 있을 경우에는 방문하지 않은 곳이라면 어디든지 이동할 수 있으므로 바로 방문처리와 함께 큐에 넣어주고, 그람을 가지고 있지 않은 경우에는 벽이 아닌 길인 곳으로만 이동할 수 있으므로 다음 이동할 곳이 그람인지 길인지를 확인해 큐에 넣어주었습니다. 이 과정을 반복해 만약 용사가 제한시간 T시간 내에 공주님이 있는 (N-1, M-1)에 도착했다면 최단 시간을 출력해주고 아닌 경우에는 Fail를 출력해주었습니다.