[백준] 16236번 아기상어

16236 아기상어

문제

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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

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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

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

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풀이)

몇가지만 주의해서 잘 확인한다면 어렵지 않게 풀 수 있는  문제이다.

*주의사항*

1. 아기 상어가 자신과 크기가 똑같은 물고기가 있는 칸은 이동만 가능하다. 먹지는 않는다.

    (먹을 수 있는 물고기는 자신보다 작은 물고기)

2. 아기 상어가 초기에 위치한 칸의 값은 0으로 바꿔주어야 한다.

   (그래야 그 칸을 나중에 아기 상어가 지나갈 수 있기 때문이다. 바꿔놓지않으면 큰 물고기가 있는 칸으로 오해한다.)

풀이는 이러하다.

1. bfs를 이용하여 아기상어와 가까이에 있고, 먹을 수 있는 물고기의 위치를 벡터에 저장한다.

  (이 때, 맨 처음으로 물고기를 발견하면 그 물고기까지의 거리와 동일한 칸들만 확인하면 된다.

   시간절약을 위해 더 멀리있는 칸들은 확인 X)

2. 먹을 수 있는 물고기의 위치를 저장한 벡터의 크기 확인한다.

  2.1. 크기가 0 이라면 -> 먹을 수 있는 물고기가 없다는 뜻이므로 종료

  2.2. 크기가 1 이라면 -> 먹을 수 있는 물고기가 1마리 있다는 뜻이므로 그 물고기를 먹는다. 

                 1초과 라면 -> 먹을 수 있는 물고기가 여러마리라는 뜻

  물고기들을 거리순, 가장 위쪽, 왼쪽 순으로 정렬한다.

  정렬한 뒤 첫번째 물고기를 먹는다. 

 크기가 1이상이라면 다시 1번으로 돌아감.

* 먹은 후에 상어의 위치를 그 곳에 옮겨줄 뿐더러, 그 위치의 물고기 칸의 값을 0으로 변경해줘야함.

   (그래야, 먹은 물고기를 또 먹는 불상사는 일어나지 않는다.)

* 먹을 때마다 먹은 물고기의 개수를 세주고, 먹은 물고기 수가 현재 상어의 크기와 동일하면 상어의 크기를 증가시켜줌.

코드)

#include <stdio.h>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;
 
int N;
int map[20][20];
bool visited[20][20];
struct shark
{
    int y, x, size;
};
shark sh; // 아기상어 정보 저장 (위치,크기)
vector<pair<int,pair<int, int>>> fish;//먹을 수 있는 물고기 (거리, 위치) 저장
int dy[4] = { -1,1,0,0 };
int dx[4] = { 0,0,-1,1 };
 
void bfs() {
    queue <pair<int, int>>qu;
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            visited[i][j] = false;
        }
    }
    qu.push({ sh.y,sh.x });
    visited[sh.y][sh.x] = true;
    int cnt = 1;
    bool stop = false;
    while (!qu.empty() && stop == false) {
        int t = qu.size();
        while(t--) {
            int y = qu.front().first;
            int x = qu.front().second;
            qu.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 >= N) continue;
                if (visited[ny][nx] || map[ny][nx] > sh.size) continue; //큰물고기가 있는 칸은 못지나감
                visited[ny][nx] = true;
                if (map[ny][nx] > 0 && map[ny][nx] < sh.size) { //자신보다 작은 물고기만 먹을 수 있음
                    fish.push_back({ cnt,{ny,nx} });
                    stop = true;
                }
                qu.push({ ny,nx });
            }
        }
        cnt++;
    }
}
int main() {
    scanf("%d", &N);
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            scanf("%d", &map[i][j]);
            if (map[i][j] == 9) {
                sh.y = i;
                sh.x = j;
                sh.size = 2;
                map[i][j] = 0;//아기 상어 있던 자리 0으로 초기화
            }
        }
    }
    int time = 0; //물고기를 잡아먹을 수 있는 시간
    int eat = 0; //아기 상어가 먹은 물고기 양
    while (true)
    {
        bfs();
        if (fish.size() == 0) break;//먹을 수 있는 물고기가 없음
        else {//먹을 수 있는 물고기가 1마리 or 여러 마리
            if(fish.size() > 1) sort(fish.begin(), fish.end());//거리순-> 위쪽 ->왼쪽순
            time += fish[0].first;
            sh.y = fish[0].second.first;
            sh.x = fish[0].second.second;
            eat++;
            map[sh.y][sh.x] = 0;//먹었으니깐 0으로 초기화
            fish.clear();
            if (eat == sh.size) {
                eat = 0;
                sh.size++;
            }
        }
    }
    printf("%d", time);
    return 0;
}