백준 17143번 낚시왕 :: 마이구미

이 글은 백준 알고리즘 문제 17143번 "낚시왕" 을 풀이한다.
삼성 SW 역량 테스트 문제이다.
특정 알고리즘을 요구하는 것보다는 정확한 문제 이해를 통한 구현이다.
문제 링크 - https://www.acmicpc.net/problem/17143

 

낚시왕이 상어 낚시를 하는 곳은 크기가 R×C인 격자판으로 나타낼 수 있다. 격자판의 각 칸은 (r, c)로 나타낼 수 있다. r은 행, c는 열이고, (R, C)는 아래 그림에서 가장 오른쪽 아래에 있는 칸이다. 칸에는 상어가 최대 한 마리 들어있을 수 있다. 상어는 크기와 속도를 가지고 있다.

 

 

낚시왕은 가장 처음에 1번 열의 한 칸 왼쪽에 있다. 다음은 1초 동안 일어나는 일이며, 아래 적힌 순서대로 일어난다. 낚시왕은 가장 오른쪽 열의 오른쪽 칸에 이동하면 이동을 멈춘다.

1. 낚시왕이 오른쪽으로 한 칸 이동한다.
2. 낚시왕이 있는 열에 있는 상어 중에서 가장 땅과 가까운 상어를 잡는다. 상어를 잡으면 격자판에서 잡은 상어가 사라진다.
3. 상어가 이동한다.

상어는 입력으로 주어진 속도로 이동하고, 속도의 단위는 칸/초이다. 상어가 이동하려고 하는 칸이 격자판의 경계인 경우에는 방향을 반대로 바꿔서 속력을 유지한채로 이동한다.

왼쪽 그림의 상태에서 1초가 지나면 오른쪽 상태가 된다. 상어가 보고 있는 방향이 속도의 방향, 왼쪽 아래에 적힌 정수는 속력이다. 왼쪽 위에 상어를 구분하기 위해 문자를 적었다.

 

상어가 이동을 마친 후에 한 칸에 상어가 두 마리 이상 있을 수 있다. 이때는 크기가 가장 큰 상어가 나머지 상어를 모두 잡아먹는다.

낚시왕이 상어 낚시를 하는 격자판의 상태가 주어졌을 때, 낚시왕이 잡은 상어 크기의 합을 구해보자.

 

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문제의 이해는 어렵지 않게 이해할 수 있다.

문제의 흐름은 다음과 같다.

 

1. 낚시왕은 오른쪽으로 한칸 이동한다.
2. 가장 가까운 상어를 잡은 후, 잡은 상어는 사라진다.
3. 모든 상어는 초마다 속력만큼 이동한다. (방향 고려)
4. 이동 후 같은 공간에 둘 이상 상어가 존재하면, 크기가 가장 큰 하나의 상어만 살아남는다.

위 과정을 오른쪽 열에 도착할때까지 반복하면 된다.

메인 코드도 다음과 같이 간단하다.

 

for (int i = 1; i <= C; i++) {
    catchShark();
    moveShark();
    survive();
}

 

낚시왕은 오른쪽으로 한칸씩 전진하는 과정에서 위와 같이 함수가 호출된다.

상어를 잡고(catchShark), 상어가 이동하고(moveShark), 상어끼리 잡아먹는 일(survive)이 발생하는 것이 반복된다.

 

조금 생각이 필요한 것은 다음과 같다.

 

• 상어는 이동하면서 벽에 부딪히면, 반대 방향으로 다시 이동한다.
• 둘 이상 존재하는 곳을 찾아 하나만 상어만 존재하게 해야한다.

 

상어의 이동은 모든 속력을 1 ~ n 까지 루프 돌면서 상어를 이동시킬 수 있으나 비효율적이다.

루프를 줄이기 위해 상어가 원래 자리로 돌아오는데 걸리는 이동거리를 알아본다.

결과적으로, 상어가 원래 자리로 돌아오는 경우는 2 * (n - 1) 이다.

이 규칙을 이용해서 최소한의 속력만을 사용할 수 있다.

 

그리고 상어는 이동하면서, 벽을 만날 때는 방향을 전환해주면 된다.

주의해야하는 것은 단순히 끝과끝(1 과 N) 을 생각하면 안된다.

방향까지 고려하지 않는다면, 벽을 넘어가는 경우가 생긴다.

 

 

현재 벽에 위치했는지와 함께 방향까지 고려해주어야 위와 같은 상황을 벗어날 수 있다.

관련 코드는 다음과 같다.

 

// 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽
static int[] dx = { 0, 0, 1, -1 };
static int[] dy = { -1, 1, 0, 0 };
 
void updatePoistion(int end) {
    int goback = 2 * (end - 1);
    int speed = this.speed % goback;
 
    for (int i = 0; i < speed; i++) {
        if (this.direction < 3) {
            // 위, 아래
            if ((this.r == end && this.direction == 2) || (this.r == 1 && this.direction == 1)) {
                this.changeDirection();
            }
            this.r += dy[this.direction - 1];
        } else {
            if ((this.c == end && this.direction == 3) || (this.c == 1 && this.direction == 4)) {
                this.changeDirection();
            }
            this.c += dx[this.direction - 1];
        }
    }
}
 
void changeDirection() {
    int next = this.direction + 1;
    if (next % 2 == 0) {
        this.direction = next;
    } else {
        this.direction = next - 2;
    }
}

 

4번의 경우에는 상어들이 존재하는 리스트와 좌표를 기반으로 상어를 가진 2차원 배열을 사용했다.

모든 상어를 차례로 좌표에 기반하여 넣어준다.

이 넣어주는 과정에서는 만약에 해당 좌표에 상어가 없다면, 상어를 넣는다.

상어가 있다면, 크기를 비교해서 제거 및 교체를 해준다.

 

int survive() {
    map = new Shark[R + 1][C + 1];
    int size = sharks.size();
    for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
        Shark shark = sharks.get(i);
        if (map[shark.r][shark.c] == null) {
            map[shark.r][shark.c] = shark;
        } else {
            if (map[shark.r][shark.c].size > shark.size) {
                sharks.remove(shark);
            } else {
                sharks.remove(map[shark.r][shark.c]);
                map[shark.r][shark.c] = shark;
            }
        }
    }
    return 0;
};