[백준/c++] 16236 아기 상어

문제

N×N 크기의 공간에 물고기 M마리와 아기 상어 1마리가 있다. 공간은 1×1 크기의 정사각형 칸으로 나누어져 있다. 1) 한 칸에는 물고기가 최대 1마리 존재한다.

아기 상어와 물고기는 모두 크기를 가지고 있고, 이 크기는 자연수이다. 2) 가장 처음에 아기 상어의 크기는 2이고, 아기 상어는 1초에 상하좌우로 인접한 한 칸씩 이동한다.

3) 아기 상어는 자신의 크기보다 큰 물고기가 있는 칸은 지나갈 수 없고, 나머지 칸은 모두 지나갈 수 있다. 아기 상어는 4) 자신의 크기보다 작은 물고기만 먹을 수 있다.  5) 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 5) 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 6) 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.

구현해야할 조건

아기 상어는 자신의 크기보다 큰 물고기가 있는 칸은 지나갈 수 없으며, 나머지 칸은 모두 지나갈 수 있다. 아기 상어의 크기에 따라서 이동범위가 달라지게 된다. 자신의 크기보다 작은 물고기만 먹을 수 있다. 물고기가 자기보다 큰 애들만 남아있다면, 엄마상어를 요청해야 된다는 의미이다. 대신 같은 크기의 물고기가 있는 칸은 지나갈 수 있다라는 점.

시뮬레이션 과정은 더이상 먹을 물고기가 없으면 엄마 상어의 도움을 요청하고, 1마리라면 그 물고기만 먹으러 간다.
1마리 보다 많다면, 거리가 가장 가까운 물고기를 먹으러 간다. 거리는 아기상어의 위치에서 물고기의 위치까지의 최솟값이며, 거리가 가까운 물고기가 많다(2개 이상이다)라면 가장위에 있는 물고기, 근데 또 많다! 라면 가장 왼쪽에 있는 물고기를 먹는다. 먹을때마다 자신의 크기와 같은수의 물고기를 먹을 때 마다 크기가 1 증가한다.

code

#include<iostream>
#include<vector>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<algorithm>

#define MAX 22
using namespace std;

typedef struct{
	int y;
	int x;
	int size; // 상어의 크기는 어느정도가 되나
	int food; // 상어가 얼마나 먹었나
}Shark;

typedef struct{
	int y; // 가장 위에? 아래?
	int x; // 가장 왼쪽?
	int dist; // 물고기까지 거리
}Fish;

const int dx[4] = {0,0,1,-1};
const int dy[4] = {1,-1,0,0};

int n;
int board[MAX][MAX];
int dist[MAX][MAX];
bool visited[MAX][MAX];

vector<Shark> baby;
vector<Fish> fishes;
queue<pair<int,int> > q;

bool comp(Fish &a, Fish &b)
{
	if(a.dist == b.dist)
	{
		if(a.y == b.y)
		{
			return a.x < b.x;
		}
		return a.y < b.y;
	}
	return a.dist < b.dist;
} // 물고기 가장 가깝고, 가장 위에 있고, 가장 왼쪽에 있는 물고기 찾기!

int main()
{
	cin >> n;
	
	for(int i = 0; i < n; i++)
	{
		for(int j = 0; j < n; j++)
		{
			cin >> board[i][j]; // 물고기 크기, 상어의 위치 
			
			if(board[i][j] == 9)
			{
				q.push({i,j});
				baby.push_back({i,j,2,0});
			}
		}
	}
	
	int distance = 0;

	
	while(1)
	{
		memset(dist,0,sizeof(dist));
		memset(visited,0,sizeof(visited));
		
		fishes.clear();
		
		while(!q.empty()) // 상어의 위치에서 물고기들의 위치 집어넣기 
		{
			int y = q.front().first;
			int x = q.front().second;
			int size = baby[0].size;
			q.pop();
						
			visited[y][x] = true;
						
			for(int i = 0; i < 4; i++)
			{
				int nx = x + dx[i];
				int ny = y + dy[i];
								
				if(0 <= nx && nx < n && 0 <= ny && ny < n)
				{
					if(!visited[ny][nx] && board[ny][nx] <= size)
					{
						visited[ny][nx] = true;
						dist[ny][nx] = dist[y][x] + 1; // 물고기들 거리 계산, 아기상어보다 작거나 같은 애들도 지나갈 수 있음
						q.push({ny,nx});
					}
				}
			}
		}
		
		int cnt = 0;
		
		for(int i = 0; i < n; i++)
		{
			for(int j = 0; j < n; j++)
			{
            	/*
                문제를 풀때 여기에서 많이 헷갈렸는데, 일단 dist[i][j] == 0인 애들은 접근도 못하는 물고기 일 수도 있지만
                접근자체가 불가능할 수도 있다. 그래서 이게 분명하게 들어가 있어야 한다. 배열을 두개를 썼을 때는, 
                다른 조건으로 물고기를 많이 먹은 아기 상어의 크기가 9가 됐을 때이다. 위에서 9에 대한 조건을 써주지 않아서,
                나중에 상어가 상어를 잡아먹는 쉐도우 복싱을 하는 상황이 오게되어 시간초과가 발생 할 수 있다.
                이 두가지를 문제를 풀면서 조건으로 생각을 했어야 했는데 그렇지 못해서 오래 걸린 문제이다.
                다음에는 문제를 읽을때 조금 더 조건에 관해 생각하고 이해해야 겠다.
                */
            
				if(board[i][j] < baby[0].size && board[i][j] != 0 && board[i][j] != 9 && dist[i][j] != 0) // 상어가 상어 스스로 잡아먹는거, 거리 0인데 집어넣는거! 
				{
					fishes.push_back({i,j,dist[i][j]}); // 상어크기보다 작고, 0이 아닌 애들을 골라 담기 
				}
			}
		}
		
		if(fishes.size() == 0)
			break;
		
		sort(fishes.begin(), fishes.end(),comp); // 물고기 정렬해주기 
	
		board[baby[0].y][baby[0].x] = 0; // 보드 위치 바꿔주기 
		
		distance += dist[fishes[0].y][fishes[0].x]; // 거리 더해주기 
		
		Shark temp;
		temp.y = fishes[0].y; // 물고기 잡아먹은 위치
		temp.x = fishes[0].x;
		temp.food = baby[0].food + 1; // 여기도 실수하지말고 그냥 + 1이 아니라 원래 있던 크기에
		temp.size = baby[0].size; // 크기도 그대로 들어간다
		
		if(temp.food == baby[0].size)
		{
			temp.size++;
			temp.food = 0;
		} // 먹은게 똑같아지면 아기 상어도 큰다
		
		baby.pop_back();
		baby.push_back({temp});
		board[baby[0].y][baby[0].x] = 9; // 이렇게 넣어주기!
		q.push({baby[0].y, baby[0].x});
			
	}
	
	
	cout << distance;
	
	return 0;
}