[16236] 아기 상어

https://www.acmicpc.net/problem/16236

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.

출력

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

코드

#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include <queue>
#include <vector>

using namespace std;

int N;
int adj[21][21];
int sx, sy;
int dir[4][2] = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, 1}, {0, -1}};  // 위 아래 오른 왼
vector<pair<int, int>> canEat;
int minLen = 999; // 최소 거리
int s = 2; // 상어 크기
int ans = 0;
int numEat = 0; // 물고기 먹은 갯수
int visited[21][21];

bool cmp(pair<int, int> a, pair<int, int> b){
	if(a.first == b.first){
		return a.second < b.second;
	}
	else{
		return a.first < b.first;
	}
}

void dfs(int y, int x, int t){ //  t는 시간및 거리
	visited[y][x] = t-1;
	if(t > minLen){ // 가장 가까운 물고기보다 더 멀어짐
		return;
	}
	
	for(int i=0; i<4; ++i){
		int ny = y + dir[i][0];
		int nx = x + dir[i][1];

		if(ny < 1 || nx < 1 || ny > N || nx > N){
			continue;
		}

		// 만약 방문을 했는데 거리가 더 짧은 경우는?

		if(visited[ny][nx] != -1){
			if(visited[ny][nx] <= t){
				continue;
			}
		}
		
		if(s > adj[ny][nx] && adj[ny][nx] != 0){
			if(t <= minLen){
				if(t < minLen){
					canEat.clear();
				}
				canEat.push_back({ny, nx});
				minLen = t;
				//cout << ' '<<ny<<' '<<nx <<'\n';
			}
			
			visited[ny][nx] = t;
			continue;
		}

		if(s == adj[ny][nx] || adj[ny][nx] == 0){
			dfs(ny, nx, t+1);
		}
	}
}

int main(void){
	cin >> N;
	for(int i=1; i<=N; ++i){
		for(int j=1; j<=N; ++j){
			cin >> adj[i][j];
			if(adj[i][j] == 9){
				sy = i;
				sx = j;

				adj[i][j] = 0;
			}
		}
	}

	while(1){
		memset(visited, -1, sizeof(visited));
		
		dfs(sy, sx, 1);
		
		if(canEat.size() >= 1){
			ans += minLen;

			if(canEat.size() > 1){
				sort(canEat.begin(), canEat.end(), cmp);
			}
			
			adj[canEat[0].first][canEat[0].second] = 0; // 물고기 먹기 
			numEat++;

			sy = canEat[0].first;
			sx = canEat[0].second;
		}

		
		else if(canEat.size() == 0){
			break;
		}

		if(numEat >= s){ // 상어 사이즈업
			numEat = 0;
			s++;
		}

		// 변수 초기화
		minLen = 999;
		canEat.clear();
	}

	cout << ans;
}

거의 1시간 반동안 풀었던 문제이다.

문제의 조건이 생각보다 여러개라 차근차근 풀었던것 같다.

먼저 딱봐도 탐색문제이니 dfs를 사용해주도록 하고 dfs 함수를 먼저 제작해주었다.

일단 4방향으로 이동해줄 수 있게 dir을 이용해 작성해주었다.

그 다음 범위가 나가면 continue로 다음 방향에 갈 수 있게 해주었다.

그리고 만약 상어의 크기가 물고기의 크기보다 크고 그 자리가 0(빈 자리)이 아닌 경우에 최소 거리인지 확인해주고 그 물고기를 canEat 벡터에 넣었다.

만약 상어의 크기가 물고기와 같거나 0일 경우엔 다시 탐색할 수 있게 dfs를 돌렸다.

 

일단 여기까지 설계하고 main함수로 돌아와서 먹을 수 있는 물고기가 여러마리 일 수도 있으니 while문을 이용해 먹을 수 있는 물고기가 없을 때 까지 반복해준다.

그리고 만약 먹을 수 있는 물고기가 한마리보다 많을 때는 정렬을 사용해 가장 위쪽에 왼쪽 물고기부터 먹을 수 있게 해줬다.

물고기를 먹은 후에 시작 지점을 해당 물고기가 있떤 자리로 해주고 만약 상어가 상어의 사이즈만큼 물고기를 먹었을 때엔 상어의 크기를 키워준다.

 

그다음 다시 dfs 함수로 돌아와서 만약 방문했던 자리인데 거리가 더 짧은 경우가 있을 수도 있으니 visited배열을 int형으로 선언해준 다음 거리를 저장해준다.

만약 그 거리가 minLen보다 작으면 더 짧은 거리가 있다는 뜻이니 canEat을 clear해주고 다시 canEat에 좌표를 집어넣는다.

 

 

문제가 좀 복잡했던 터라 중간중간 디버깅을 많이 했던 문제이다.