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[백준] 16236번(python 파이썬) - 아기상어 본문

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[백준] 16236번(python 파이썬) - 아기상어

코복장 2023. 6. 26. 14:36
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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.

풀이


이 문제는 bfs문제이다. 

처음에는 좌표만을 이용해서 풀면 풀리지 않을까? 라는 생각을 해서 좌표만을 이용해 풀어볼 생각을 했지만

아기상어의 크기보다 큰 물고기가 최단거리 자리에 있다면 그 구간은 이동하지 못하기 때문에 bfs로 풀어야 

된다고 생각했다. 

 

문제 풀이방식은 다음과 같다. 

 

bfs함수를 만들고 그 안에 문제에서 제시한 조건을 차례대로 넣어야 한다. (이 과정이 제일 어려운듯...)

 

1. 이동한 위치가 graph안에 있는지 확인하고 해당 좌표가 방문했는지 확인한다. 

2. 해당 좌표에 있는 물고기의 size가 아기상어 크기보다 작거나 같다면 queue에 좌표 추가 (이동가능)

3. 만약 그 좌표가 0이 아니고 아기상어의 크기보다 작다면 먹을 수 있는 list에 추가

4. 먹을 수 있는 list를 정렬시킨 후 반환

 -> 거리가 같다면 가장 위의 왼쪽좌표를 반환시켜야 되기 떄문에 (거리, y, x)좌표순으로 내림차순 정렬시킨 값을 

반환한다. 이렇게 되면 pop을 했을 때 가장 위의 왼쪽 좌표가 삭제된다. 

(참고로 거리는 graph와 같은 shape를 만들어 계속해서 갱신시키는 방식으로 얻어냈다. )

(abs함수를 이용해서 좌표값의 차이로 구할 수도 있음)

구현방법은 다음과 같이 key로 내림차순 정렬

sorted(tmp, key=lambda x: (-x[2], -x[0], -x[1]))

 

이후 bfs함수를 while을 통해 계속 돌려준다. 

pop을 할 때 반환값의 거리를 결과값에 계속 더해준다.

그리고 만약 먹은 물고기의 개수가 현재 아기상어의 크기와 같다면 아기상어의 크기를 하나 더해준다.

만약 bfs함수가 전부 돌았을때 반환값이 없다면 먹을 수 있는 물고기가 없기 때문에 탐색종료

 

이 문제는 bfs문제중에서도 굉장히 복잡한 축에 속하는 것 같다. 

어렵다 어려워..... ㅜㅜ

 

 

이상 오늘의 포스팅 끝!

구현코드


from sys import stdin
from collections import deque

input = stdin.readline

# 먹을 수 있는 물고기가 1마리라면, 그 물고기를 먹으러 간다.
# 먹을 수 있는 물고기가 1마리보다 많다면, 거리가 가장 가까운 물고기를 먹으러 간다.

n = int(input())
graph = []
for _ in range(n):
    graph.append(list(map(int, input().split())))

dx = [0, 0, 1, -1]
dy = [1, -1, 0, 0]
cnt = 0
x, y, size = 0, 0, 2

for i in range(n):
    for j in range(n):
        if graph[i][j] == 9:
            x = i
            y = j


def bfs(x, y, shark_size):
    distance = [[0] * n for _ in range(n)]
    visited = [[0] * n for _ in range(n)]

    q = deque()
    q.append((x, y))
    visited[x][y] = 1
    tmp = []
    while q:
        cur_x, cur_y = q.popleft()
        for i in range(4):
            nx = cur_x + dx[i]
            ny = cur_y + dy[i]
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and visited[nx][ny] == 0:
                if graph[nx][ny] <= shark_size:
                    q.append((nx, ny))
                    visited[nx][ny] = 1
                    distance[nx][ny] = distance[cur_x][cur_y] + 1
                    if graph[nx][ny] < shark_size and graph[nx][ny] != 0:
                        tmp.append((nx, ny, distance[nx][ny]))

    # 거리 , x, y좌표 순으로 정렬하여 거리가 동일한 경우 가장 왼쪽 위에 있는 좌표가 삭제될 수 있도록 만듬
    return sorted(tmp, key=lambda x: (-x[2], -x[0], -x[1]))


cnt = 0
res = 0
while 1:
    shark = bfs(x, y, size)
    # 길이가 0이면 탐색 종료
    if len(shark) == 0:
        break

    nx, ny, dist = shark.pop()

    # 시간 더해주기
    res += dist
    graph[x][y], graph[nx][ny] = 0, 0
    # 상어좌표를 먹은 물고기 좌표로 옮겨준다.
    x, y = nx, ny
    cnt += 1
    if cnt == size:
        size += 1
        cnt = 0
print(res)
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