본문 바로가기

Dot Algo∙ DS/PS

[BOJ] 백준 3055번 탈출 (Java)

    #3055 탈출

    난이도 : 골드 5

    유형 : 그래프 / BFS 

     

    3055번: 탈출

    사악한 암흑의 군주 이민혁은 드디어 마법 구슬을 손에 넣었고, 그 능력을 실험해보기 위해 근처의 티떱숲에 홍수를 일으키려고 한다. 이 숲에는 고슴도치가 한 마리 살고 있다. 고슴도치는 제

    www.acmicpc.net

    ▸ 문제

    사악한 암흑의 군주 이민혁은 드디어 마법 구슬을 손에 넣었고, 그 능력을 실험해보기 위해 근처의 티떱숲에 홍수를 일으키려고 한다. 이 숲에는 고슴도치가 한 마리 살고 있다. 고슴도치는 제일 친한 친구인 비버의 굴로 가능한 빨리 도망가 홍수를 피하려고 한다.

    티떱숲의 지도는 R행 C열로 이루어져 있다. 비어있는 곳은 '.'로 표시되어 있고, 물이 차있는 지역은 '*', 돌은 'X'로 표시되어 있다. 비버의 굴은 'D'로, 고슴도치의 위치는 'S'로 나타내어져 있다.

    매 분마다 고슴도치는 현재 있는 칸과 인접한 네 칸 중 하나로 이동할 수 있다. (위, 아래, 오른쪽, 왼쪽) 물도 매 분마다 비어있는 칸으로 확장한다. 물이 있는 칸과 인접해있는 비어있는 칸(적어도 한 변을 공유)은 물이 차게 된다. 물과 고슴도치는 돌을 통과할 수 없다. 또, 고슴도치는 물로 차있는 구역으로 이동할 수 없고, 물도 비버의 소굴로 이동할 수 없다.

    티떱숲의 지도가 주어졌을 때, 고슴도치가 안전하게 비버의 굴로 이동하기 위해 필요한 최소 시간을 구하는 프로그램을 작성하시오.

    고슴도치는 물이 찰 예정인 칸으로 이동할 수 없다. 즉, 다음 시간에 물이 찰 예정인 칸으로 고슴도치는 이동할 수 없다. 이동할 수 있으면 고슴도치가 물에 빠지기 때문이다. 

     입력

    첫째 줄에 50보다 작거나 같은 자연수 R과 C가 주어진다.

    다음 R개 줄에는 티떱숲의 지도가 주어지며, 문제에서 설명한 문자만 주어진다. 'D'와 'S'는 하나씩만 주어진다.

     출력

    첫째 줄에 고슴도치가 비버의 굴로 이동할 수 있는 가장 빠른 시간을 출력한다. 만약, 안전하게 비버의 굴로 이동할 수 없다면, "KAKTUS"를 출력한다.

     

    문제 풀이 🖋  

    고슴도치가 비버의 굴로 갈 수 있는 가장 빠른 시간을 출력하는 그래프 문제이므로, BFS탐색을 사용해야겠다.

     

    문제 조건

    Map  : R x C  (최대 50x50)

    구하는 값 : S -> D 가장 빠른시간

     

    a) '*' 물은 1초에 상하좌우로 퍼짐 (단, D와 X는 이동 x)

    b) 'S'는 상하좌우 중 1칸만 이동 (단, D와 X와 *로 이동 x)

    c) 그리고 추가로, 비버는 다음에 물이 찰 공간으로도 이동할 수가 없다.

     

    이 문제의 중요한 점은 한 싸이클을 이해하는 것이다.

     

    한 싸이클 내부는 다음과 같다.

    1) 물이 이동 -> 비버의 이동 (c조건 충족)

    2) 한 싸이클에 (비버의 Queue 크기), (물의 Queue크기) 만큼만 돌린다. 

     

    첫 번째는 예제 2번으로 예를 들면 쉽다.

    원래 비버와 물이 동시에 이동하는 것이지만 물의 이동을 더 빠르게 한 후 비버를 이동시키면 자연스레 조건을 충족시켜줌을 알 수 있다. 그래서 1) 물의 이동과 2) 비버의 이동을 나누어서 로직을 짜야한다.

     

    ❍ Cycle 1 

    물    ->  비버 

    D * *      D * *

    . . *        . . *

    . . S      . S S

     

    ❍ Cycle 2 

    물    ->  비버

    D * *      D * *

    .  * *       . * *

    . S S      S S S

     

    ❍ Cycle 3 

    물    ->  비버

    D * *      D * *

    * * *      * * *

    S S S     S S S -> 이동 x 종료 

     

     

     

    그리고 중요한 두 번째는 BFS탐색을 할 때 Queue의 크기를 받아 그 크기만큼 돌려야한다는 것이다.

     

    왜냐하면 비버의 이동과 물의 이동에 순서가 있기 때문이다. 

    Cycle 1: 물 이동 1 -> 비버 이동 1

    Cycle 2: 물 이동 2 -> 비버 이동 2

    int size = wq.size();
    for(int t=0; t<size; t++) {
            ...
            
    }

     

    해당 조건을 걸어두지 않고 while문으로 queue가 채워지는 대로 반복을 돌리게되면 순서가 지켜지지 않아 올바른 답이 나오지 않을 것이다.

    Cycle 1: 물 이동 1 -> 비버 이동 1-1 -> 물 이동 2 -> 비버 이동 1-2 ...

    Cycle 2: 물 이동 4 -> 비버 이동 2-1 -> ...

     

     

     

     

    풀이 코드 ✔︎ 

    // #3055 graph 탈출 (BFS) 
    import java.io.*;
    import java.util.LinkedList;
    import java.util.Queue;
    import java.util.StringTokenizer;
    
    public class Main {
    	
    	static int r,c, res = -1;
    	static int[][] map;
    	static boolean[][] check, wcheck;
    	static int[] dx = { -1, 1 ,0 ,0 };
    	static int[] dy = { 0 ,0 , -1, 1};
    	static Queue<Node> q = new LinkedList<>();
    	static Queue<Node> wq = new LinkedList<>();
    	
    	
    	public static void main(String[] args) throws IOException{
    		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
    		
    		r = Integer.parseInt(st.nextToken());
    		c = Integer.parseInt(st.nextToken());
    		
    		map = new int[r][c];
    		check = new boolean[r][c];
    		wcheck = new boolean[r][c];
    		
    		for(int i=0; i<r; i++) {
    			String[] line = br.readLine().split("");
    		
    			// D: 26, S: 41, *: 0, .: 4, X: 46  
    			for(int j=0; j<c; j++) {
    				map[i][j] = line[j].charAt(0)-42;
    				
    				if(!line[j].equals(".")) {
    					if(line[j].equals("S")) {
    						q.add(new Node(i,j,0));
    					}else if(line[j].equals("*")) {
    						wq.add(new Node(i,j,0));
    					}
    				}
    			}
    		}
    	
    		
    		solve();
    		System.out.println(res == -1? "KAKTUS" : res);
    	}
    	
    	static void solve() {
    
    		while(true) {
    			waterMove();
    			
    			int size = q.size();
    			if(size ==0) break;
    			for(int t=0; t<size; t++) {
    				Node nxt = q.poll();
    				int nmove = nxt.move;
    				
    				// 고슴도치 이동
    				for(int i=0; i<4; i++) {
    					int nx = nxt.x +dx[i];
    					int ny = nxt.y +dy[i];
    					
    					if(nx<0 || ny<0 || nx>r-1 || ny>c-1) continue; 
    					if(check[nx][ny]) continue;
    					
    					// 도착 
    					if(map[nx][ny] == 26) {
    //						System.out.println("goal! "+ (nmove+1));
    						res = nmove+1;
    						return;
    					}
    					
    					if(map[nx][ny] == 4 && !wcheck[nx][ny]) {
    						check[nx][ny] = true;
    //						System.out.println("gosum :" +nmove+ "::"+nx+","+ny);
    						q.add(new Node(nx,ny,nmove+1));
    					}
    					
    				}
    			}
    		}
    		
    		
    	}
    	
    	// 물 이동 
    	static void waterMove() {
    		int size = wq.size();
    		for(int t=0; t<size; t++) {
    			Node nxt = wq.poll();
    	
    			for(int i=0; i<4; i++) {
    				int nx = nxt.x +dx[i];
    				int ny = nxt.y +dy[i];
    				
    				if(nx<0 || ny<0 || nx>r-1 || ny>c-1) continue; 
    				if(wcheck[nx][ny]) continue;
    				
    				if(map[nx][ny] == 4) {
    					wcheck[nx][ny] = true;
    	//				System.out.println("water :" +nmove+ "::"+nx+","+ny);
    					wq.add(new Node(nx,ny,0));
    				}
    				
    			}
    		}
    		
    	}
    	
    	static class Node{
    		int x;
    		int y;
    		int move;
    		
    		public Node(int x, int y, int move) {
    			this.x =x;
    			this.y =y;
    			this.move =move;
    		}
    	}
    }
    
    

     

     

    그리고 풀이를 하고나니 Node클래스에 있는 move를 없애고 solve()함수 내에서 count변수를 생성하여 사용하는 것이 더 효율적일 것 같다. 물의 이동에서는 사용하지 않기 때문에 메모리 낭비 같다.