[C++] BOJ / 16236번 / 아기 상어

16236번: 아기 상어

 

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.

3
0 0 1
0 0 0
0 9 0

출력

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

3

풀이

BFS 알고리즘을 사용하였습니다.

 

문제를 읽을 당시에는 시뮬레이션 알고리즘 문제와 비슷한 느낌을 받았습니다.

 

해당 문제는 기존 BFS에서 조건을 조금 더 추가해주어야 하며 부가적으로 필요한 기능을 구현해주어야 하는 문제였습니다.

 

여러 블로그의 도움을 받았으며 제가 이해한 내용을 바탕으로 주석을 달아놓았습니다.

 

코드를 이해하는데 그다지 어려운 부분을 없을 것이라고 생각합니다.

---

#include<iostream>
#include<vector>
#include<queue>
#include<algorithm>
#include<string.h>

#define MAX 20

using namespace std;

int dy[] = { 1, -1, 0, 0 };
int dx[] = { 0, 0, 1, -1 };

int n, ans = 0;
int pos_y, pos_x;
int current_size = 2, eat_cnt = 0;
int map[MAX][MAX];
int cnt[MAX][MAX];
vector<pair<int, pair<int, int>>> eat_fish;
queue<pair<int, int>> que;

void input()
{
	cin >> n;
	for (int i = 0; i < n; ++i) {
		for (int j = 0; j < n; ++j) {
			cin >> map[i][j];

			if (map[i][j] == 9) {	// 처음 시작 위치 저장
				// 처음 시작 위치에 9가 저장되어 있으면 BFS를 수행할 때 물고기의 크기로 인식하고
				// 길을 지나지 못하는 경우가 발생하기 때문에 0으로 초기화 시켜줌
				map[i][j] = 0;
				pos_y = i;
				pos_x = j;
			}
		}
	}
}

void BFS(int y, int x)
{
	que.push({ y, x });

	while (!que.empty()) {
		int y = que.front().first;
		int x = que.front().second;
		que.pop();
		
		for (int i = 0; i < 4; ++i) {
			int ny = y + dy[i];
			int nx = x + dx[i];

			if (ny < 0 || ny >= n || nx < 0 || nx >= n) continue;

			// 한 번도 지나치지 않았으며 아기 상어가 지나갈 수 있는 길일 경우
			if (cnt[ny][nx] == 0 && current_size >= map[ny][nx]) {
				cnt[ny][nx] = cnt[y][x] + 1;

				// 해당 좌표에 물고기가 있으며 그 크기가 아기 상어보다 작을 경우
				if (map[ny][nx] != 0 && current_size > map[ny][nx])
						eat_fish.push_back({ cnt[ny][nx], {ny, nx} });

				que.push({ ny, nx });
			}
		}
	}
}

void init()
{
	ios_base::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(0);
	cout.tie(0);
}

int main()
{
	init();
	input();
	
	while (1) {
		BFS(pos_y, pos_x);

		// 먹은 물고기가 없을 경우
		if (eat_fish.empty()) break;
		
		// 거리, y좌표, x좌표 순의 우선순위로 먹은 물고기를 정렬
		sort(eat_fish.begin(), eat_fish.end());

		ans += eat_fish[0].first;	// 가장 가까운 물고기의 거리 저장

		// 아기 상어의 위치를 먹은 물고기의 좌표로 변경
		pos_y = eat_fish[0].second.first;
		pos_x = eat_fish[0].second.second;

		map[pos_y][pos_x] = 0;	// 먹은 물고기 좌표를 0으로 초기화

		// 현재까지 먹은 물고기의 개수에 따라 아기 상어 크기 조절
		if (current_size == ++eat_cnt) {
			++current_size;
			eat_cnt = 0;
		}

		// 다음 사이클 돌기 전에 벡터, 배열 초기화
		eat_fish.clear();
		memset(cnt, 0, sizeof(cnt));
	}

	cout << ans;

	return 0;
}