BOJ - 3197 - 백조의 호수

ggh·2022년 9월 29일

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백준

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BOJ - 3197 - 백조의 호수

문제

3197번: 백조의 호수

문제

두 마리의 백조가 호수에서 살고 있었다. 그렇지만 두 마리는 호수를 덮고 있는 빙판으로 만나지 못한다.

호수는 행이 R개, 열이 C개인 직사각형 모양이다. 어떤 칸은 얼음으로 덮여있다.

호수는 차례로 녹는데, 매일 물 공간과 접촉한 모든 빙판 공간은 녹는다. 두 개의 공간이 접촉하려면 가로나 세로로 닿아 있는 것만 (대각선은 고려하지 않는다) 생각한다.

아래에는 세 가지 예가 있다.

...XXXXXX..XX.XXX ....XXXX.......XX .....XX..........
....XXXXXXXXX.XXX .....XXXX..X..... ......X..........
...XXXXXXXXXXXX.. ....XXX..XXXX.... .....X.....X.....
..XXXXX..XXXXXX.. ...XXX....XXXX... ....X......XX....
.XXXXXX..XXXXXX.. ..XXXX....XXXX... ...XX......XX....
XXXXXXX...XXXX... ..XXXX.....XX.... ....X............
..XXXXX...XXX.... ....XX.....X..... .................
....XXXXX.XXX.... .....XX....X..... .................
      처음               첫째 날             둘째 날

백조는 오직 물 공간에서 세로나 가로로만(대각선은 제외한다) 움직일 수 있다.

며칠이 지나야 백조들이 만날 수 있는 지 계산하는 프로그램을 작성하시오.

입력

입력의 첫째 줄에는 R과 C가 주어진다. 단, 1 ≤ R, C ≤ 1500.

다음 R개의 줄에는 각각 길이 C의 문자열이 하나씩 주어진다. '.'은 물 공간, 'X'는 빙판 공간, 'L'은 백조가 있는 공간으로 나타낸다.

출력

첫째 줄에 문제에서 주어진 걸리는 날을 출력한다.

구현 - 여러번의 bfs 실행

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// 빙하부터 녹여보자 
// map 
int n, m;
char map[1505][1505];
bool visited[1505][1505];
bool movevisited[1505][1505];
// joy 
int dy[] = {-1, 0, 1, 0};
int dx[] = {0, 1, 0, -1};
// ans 
bool flag = 1;
vector<pair<int, int>> L;
int ans = 0;

void melt(int y, int x)
{
    visited[y][x] = 1;
    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 >= m)
            continue;
        // 방문하지 않았고, 빙판인 경우 
        if(!visited[ny][nx] && map[ny][nx] == 'X')
            melt(ny, nx);
        
        // 방문하지 않았고, 호수인 경우 
        else if(!visited[ny][nx] && map[ny][nx] == '.')
        {
            visited[ny][nx] = 1;
            map[y][x] = '.';
        }
    }
}

void movedfs(int y, int x)
{
    movevisited[y][x] = 1;
    if(y == L.back().first-1 && x == L.back().second-1)
    {
        flag = 0;
        return;
    }
    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 >= m)
            continue;
        // 방문하지 않았고, 호수인 경우 
        if(!movevisited[ny][nx] && map[ny][nx] == '.')
            movedfs(ny, nx);
    }
}

int main()
{
    cin >> n >> m;
    for(int i=0; i < n; i++)
        for(int j=0; j < m; j++)
        {
            cin >> map[i][j];
            if(map[i][j] == 'L')
                L.push_back({i, j});
        }
    while(1)
    {
        ans++;
        // 백조 움직이기 
        movedfs(L.front().first, L.front().second);
        if(!flag)
            break;
        
        // 빙하 녹이기 
        for(int i=0; i < n; i++)
            for(int j=0; j < m; j++)
                if(!visited[i][j] && map[i][j] == 'X')
                    melt(i, j);
        // map 출력
        // for(int i=0; i < n; i++)
        // {
        //     for(int j=0; j < m; j++)
        //         cout << map[i][j] << ' ';
        //     cout << endl;
        // }
        // 방문 초기화
        fill(&visited[0][0], &visited[n][m], 0);
        fill(&movevisited[0][0], &movevisited[n][m], 0);
    }
    cout << ans-1 << endl;
    // for(int i=0; i < n; i++)
    // {
    //     for(int j=0; j < m; j++)
    //         cout << map[i][j] << ' ';
    //     cout << endl;
    // }
    return 0;
}

빙하를 녹이는 행위에서 다수의 dfs가 실행 되었는데 이 때문에 시간초과가 발생 하였다.

이를 해결하기 위해 초기화 하지 않고 1회만에 해결할 수 있는 방법이 필요했고 아래와 같이 구현 하였다.

구현 - bfs 한번 실행

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;

// map 
int n, m;
char map[1505][1505];
bool meltvisited[1505][1505];
bool movevisited[1505][1505];
// joy 
int dy[] = {-1, 0, 1, 0};
int dx[] = {0, 1, 0, -1};
// ans 
bool flag = 1;
int ly, lx;
int ans = 0;
// q
queue<pair<int, int>> meltq;
queue<pair<int, int>> moveq;
queue<pair<int, int>> tmpmelt;
queue<pair<int, int>> tmpmove;

void clearQ(queue<pair<int, int>> &q)
{
    queue<pair<int, int>> eq;
    swap(eq, q);
}

void melt()
{
    while(meltq.size())
    {
        int y = meltq.front().first;
        int x = meltq.front().second;
        meltq.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 >= m)
                continue;
            // 방문하지 않았고, 빙판인 경우 
            else if(!meltvisited[ny][nx] && map[ny][nx] == 'X')
            {
                meltvisited[ny][nx] = 1;
                map[ny][nx] = '.';
                // 임시 큐에 저장 
                tmpmelt.push({ny, nx});
            }
        }
    }
}

void movebfs()
{
    while(moveq.size())
    {
        int y = moveq.front().first;
        int x = moveq.front().second;
        moveq.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 >= m)
                continue;
            // 방문하지 않았고, 호수인 경우 
            if(!movevisited[ny][nx] && map[ny][nx] == '.')
                moveq.push({ny, nx});
            // 방문하지 않았고, 빙하인 경우 
            else if(!movevisited[ny][nx] && map[ny][nx] == 'X')
                tmpmove.push({ny, nx});
            // 방문하지 않았고, 백조를 만난경우 
            else if(!movevisited[ny][nx] && map[ny][nx] == 'L')
            {
                flag = 0;
                return;
            }
            movevisited[ny][nx] = 1;
        }
    }
}

int main()
{
    ios_base :: sync_with_stdio(false); 
    cin.tie(NULL); 
    cout.tie(NULL);
    cin >> n >> m;
    for(int i=0; i < n; i++)
        for(int j=0; j < m; j++)
        {
            cin >> map[i][j];
            // 백조인 경우 
            if(map[i][j] == 'L')
            {
                ly = i;
                lx = j;
            }
            // 물인 경우 || 백조인 경우 
            if(map[i][j] == 'L' || map[i][j] == '.')
            {
                meltq.push({i, j});
                meltvisited[i][j] = 1;
            }
        }

    moveq.push({ly, lx});
    movevisited[ly][lx] = 1;
    while(flag)
    {
        // 백조 움직이기 
        movebfs();
        // 빙하 녹이기 
        melt();
        // 버퍼에 담긴 큐 복사 
        moveq = tmpmove;
        meltq = tmpmelt;
        clearQ(tmpmelt);
        clearQ(tmpmove);
        ans++;
    }
    cout << ans-1 << '\n';
    return 0;
}

SOL

빙판을 녹이는 bfs 함수인 melt, 백조가 수영을 하는 movebfs를 생성
1. melt bfs : 맵을 입력 받을 때 빙하가 아닌 부분의 좌표를 모두 큐에 담아 넣는다. (( meltq
  1. 위에서 담은 큐를 실행 시키고 빙하인 부분을 접하게 되면 임시큐에 넣는다. (( tmpmelt
2. movebfs : 두번째 백조의 위치를 큐에 담아 넣는다. (( moveq
  1. 위에 담긴 큐를 bfs 실행시키고 각 경우에 따른 조건문을 실행 시킨다.
    1. 물인 경우 - (( moveq push
    2. 빙하인 경우 - (( tmpmove push
    3. 백조인 경우 - (( 함수 끝내기