[16236번] 아기상어(삼성 코딩 테스트)

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.

 

문제접근법.

 

1. 아기상어가 가장 가까운 물고기를 어떻게 찾을까? DFS는 적절하지 않고, BFS가 적절하다. BFS의 개념을 퍼져가는 파동이라고 생각해보면 느낌이 올 것이다. DFS는 어떤 목적지(탈출조건)를 가지고 탐색하므로, 모든 물고기에 대해서 탐색을 하고, 최솟값인 경로를 찾는다면 시간이 오래 걸릴 것이다.

 

2. CHECK 배열과 문제의 조건을 잘 사용하면 QUEUE에서 중복된 아이템이 들어가는 것을 막을 수 있다. 또한, CHECK 배열을 이용해서 큐에 아이템을 넣는 WHILE문을 종료할 수 있다.

 

3. WHILE문 안에서, 상어의 이동이 없다면 종료하도록 한다.

 

단, BFS로 경로를 탐색할 때, 문제에서 주어진 조건을 기억해야 한다.

 

'거리가 가까운 물고기가 많다면, 가장 위에 있는 물고기, 그러한 물고기가 여러마리라면, 가장 왼쪽에 있는 물고기를 먹는다.'

 

이 조건을 만족시키기 위해서는 우선순위 큐를 사용해야 한다. 우선순위 큐를 사용하기 위해서 비교 구조체를 선언했다.

 

비교 구조체의 함수에서 사용되는 매개변수 중에서, 후자 매개변수가 top(pop()하면 뽑힐 아이템)에 있다는 것을 기억하고 코드를 작성해야 한다.

 

해설코드(C++).

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
 
typedef struct mov {
    int r, c, time;
    mov(int _r, int _c, int _time) : r(_r), c(_c), time(_time) {};
}mov;
 
struct cmp {
    bool operator()(mov m1, mov m2) {
        if (m1.time == m2.time) {
            if (m1.r == m2.r)
                return m1.c > m2.c;
            else
                return m1.r > m2.r;
        }
        else
            return m1.time > m2.time;
    }
};
 
int N;
int arr[20][20] = { 0 };
int check[20][20] = { 0 };
int time = 0;
int s_r, s_c, s_size, s_eat;
int op[4][2] = { {0,1},{0,-1}, {1,0} ,{-1,0} };
priority_queue<mov, vector<mov>, cmp> q;
 
int main(void) {
    freopen("input.txt", "r", stdin);
    cin >> N;
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            cin >> arr[i][j];
            if (arr[i][j] == 9)
            {
                arr[i][j] = 0;
                s_r = i;
                s_c = j;
                s_size = 2;
                s_eat = 0;
            }
        }
    }
 
    time = 0;
    while (1) {
        int temp = time;
        while (!q.empty()) q.pop();
        memset(check, 0, sizeof(check));
 
        q.push(mov(s_r, s_c, 0));
        check[s_r][s_c] = 1;
 
        //BFS
        while (!q.empty()) {
            int q_r = q.top().r;
            int q_c = q.top().c;
            int q_t = q.top().time;
            q.pop();
            
            // FISH EAT
            if (arr[q_r][q_c] != 0 && arr[q_r][q_c] < s_size) {
                s_r = q_r;
                s_c = q_c;
                s_eat += 1;
                if (s_eat == s_size) {
                    s_size += 1;
                    s_eat = 0;
                }
                time += q_t;
                arr[q_r][q_c] = 0;
                break;
            }
 
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int n_r = q_r + op[i][0];
                int n_c = q_c + op[i][1];
 
                if (n_r < 0 || n_r >= N || n_c < 0 || n_c >= N || check[n_r][n_c] == 1)
                    continue;
 
                check[n_r][n_c] = 1;
                if (arr[n_r][n_c] > s_size)
                    continue;
 
                q.push(mov(n_r, n_c, q_t + 1));
            }
        }
 
        if (temp == time)
            break;
    }
 
    cout << time << endl;
    return 0;
}