본문 바로가기

알고리즘/알고리즘 문제

[python] 백준 > bfs > 아기상어(16236)

[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.

 

 

www.acmicpc.net/problem/16236

 

16236번: 아기 상어

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 가

www.acmicpc.net

 

[풀이]

import sys
import heapq
input = sys.stdin.readline

N = int(input())
graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]
dx, dy = [-1, 1, 0, 0], [0, 0, -1, 1]
heap = []


def init():
    for i in range(N):
        for j in range(N):
            if graph[i][j] == 9:
                heapq.heappush(heap, (0, i, j))
                graph[i][j] = 0
                return


def bfs():
    baby_shark_size, baby_shark_cnt, answer = 2, 0, 0
    visited = [[False]*N for _ in range(N)]
    while heap:
        cnt, q_x, q_y = heapq.heappop(heap)
        if 0 < graph[q_x][q_y] < baby_shark_size:
            baby_shark_cnt += 1
            graph[q_x][q_y] = 0
            if baby_shark_size == baby_shark_cnt:
                baby_shark_size += 1
                baby_shark_cnt = 0
            answer += cnt
            cnt = 0
            while heap:
                heap.pop()
            visited = [[False]*N for _ in range(N)]
        for i in range(4):
            s_x, s_y = q_x+dx[i], q_y+dy[i]
            if 0 <= s_x < N and 0 <= s_y < N:
                if graph[s_x][s_y] > baby_shark_size or visited[s_x][s_y]:
                    continue
                heapq.heappush(heap, (cnt+1, s_x, s_y))
                visited[s_x][s_y] = True
    print(answer)


init()
bfs()
  • 먼저 9의 위치를 찾아 초기 값으로 넣어준다.
  • heapq를 사용하여 최솟값 부터 찾는다.
  • 현재 값이 0보다 크고 아기상어의 사이즈보다 작을 때 아기상어는 먹이를 먹을 수 있다. 그러므로 그런 조건에 해당할 경우에만 baby_shark_cnt를 증가시켜준다.
    • 먹이를 먹고 나면 그 자리는 0으로 변경해준다. 
    • 증가시킨 뒤 만약 아기상어의 크기와 현재 먹은 먹이의 갯수가 같다면 아기상어 사이즈를 하나 높혀주고, 아기상어가 먹은 먹이의 갯수는 다시 0으로 초기화해준다.
  • cnt는 아기상어가 먹이를 찾기위해 이동한 거리이다. 이 거리를 answer에 더해준다.
    • 더해준 뒤 다시 cnt를 0으로 초기화 하고 다시 현재 먹이를 먹은 위치 기준으로 다시 먹이를 찾는다.
  • 한번의 먹이 찾음이 끝나고 나면 heap.pop을 사용해 힙을 다 비운뒤에 다시 먹이를 찾는다.
    • 방문여부 또한 False로 다시 초기화해준다.

 

[다른 사람의 풀이]

import sys
from collections import deque
import heapq
input = sys.stdin.readline
N = int(input())
graph=[]
for i in range(N):
    row = list(map(int, input().split()))
    for j in range(N):
       if row[j]==9:
           start = (i,j,0)
    graph.append(row)
print(graph)
dx=[-1,1,0,0]
dy=[0,0,-1,1]


def bfs(start,graph,shark_size):
    queue = deque()
    queue.append(start)
    x,y,t=start
    graph[x][y] = 0
    visited = set()
    result = []
    while queue:
        x,y,t = queue.popleft()
        visited.add((x,y))
        for i in range(4):
            nx=x+dx[i]
            ny=y+dy[i]
            if 0<=nx<N and 0<=ny<N and (nx,ny) not in visited:
                visited.add((nx,ny))
                if graph[nx][ny]==0 or graph[nx][ny]==shark_size:
                    queue.append((nx,ny,t+1))
                    continue
                if graph[nx][ny] > shark_size:
                    continue
                else:
                    heapq.heappush(result,(t+1,nx,ny))
    if result:
        return result[0]
    return False
time = 0
shark_size = 2
eated = 0
while True:
    eating_fish = bfs(start,graph,shark_size)
    if not eating_fish:break
    t,nx,ny = eating_fish
    time += t
    eated += 1
    if eated == shark_size:
        shark_size+=1
        eated=0
    start = (nx,ny,0)
print(time)