🥇 16236 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.
- 아기 상어의 초기 크기는 2이며 1초마다 상하좌우로 이동
- 현재 아기 상어의 크기보다 큰 물고기가 있는 칸은 이동 불가
- 크기보다 작은 물고기가 있는 칸은 이동하면서 잡아 먹음
- 크기가 같은 물고기가 있는 칸은 이동만 가능
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.
분석
while loop로 더 이상 먹을 물고기가 없을 때까지 계속 탐색한다. bfs()는 board에 먹을 수 있는 물고기가 있는지 파악하고, 있을 경우 정해진 조건에 따라 물고기를 먹는다. 먹은 경우, 그 위치로 아기 상어를 이동 시키고 먹을 수 있는 물고기가 있는지 탐색하여 진행한다. 말로 설명하는 것보다 소스코드 줄단위로 설명하는게 더 이해가 빠를것같아 주석으로 설명을 써두었다..!
소스 코드
import sys
from collections import deque
from heapq import heappop, heappush
input = sys.stdin.readline
N = int(input())
board = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]
shark_x, shark_y = 0, 0
flag = False
for i in range(N):
for j in range(N):
if board[i][j] == 9:
shark_x, shark_y = i, j
board[i][j] = 0
flag = True
break
if flag:
break
def bfs(x, y):
global sec, eat, shark_size
q = deque([(x, y)]) # 상어의 위치
visited = [[-1 for _ in range(N)] for _ in range(N)] # 방문 처리와 최단 거리 계산
visited[x][y] = 0
can_eat = [] # 거리 (x, y)
while q:
x, y = q.popleft()
for nx, ny in (x-1, y), (x, y-1), (x+1, y), (x, y+1):
# 범위를 넘어갔거나 이미 방문하였거나 현재 아기 상어의 크기보다 더 큰 물고기가 있는 칸은 넘어뛴다.
if nx < 0 or ny < 0 or nx >= N or ny >= N or visited[nx][ny] != -1 or board[nx][ny] > shark_size:
continue
# 이동했으므로 전 칸에서 한칸을 증가시킴
visited[nx][ny] = visited[x][y] + 1
# 먹을 수 있는 물고기가 있는 칸이므로 리스트에 저장
if 0 < board[nx][ny] < shark_size:
heappush(can_eat, (visited[nx][ny], nx, ny))
# 빈 공간이거나 같은 크기면 이동만 가능
elif board[nx][ny] == 0 or board[nx][ny] == shark_size:
q.append((nx, ny))
# 더 이상 먹을 물고기가 없다면 프로그램 종료
if not can_eat:
print(sec)
sys.exit(0)
d, nx, ny = heappop(can_eat) # 가장 위의 물고기, 가장 왼쪽의 물고기 순으로 먹음
sec += d # 이동한 칸 만큼 초를 증가시킴
board[nx][ny] = 0 # board[nx][ny]의 물고기를 먹었으므로 0
eat += 1
# 자신의 크기와 같은 수의 물고기를 먹을 때마다 크기 증가
if eat == shark_size:
shark_size += 1
eat = 0 # 크기가 증가되었으므로 리셋
return [nx, ny]
shark_size = 2 # 상어의 현재 크기
eat = sec = 0 # 먹은 물고기, 출력 값
while True:
# 아기 상어 이동
shark_x, shark_y = bfs(shark_x, shark_y)