[BOJ] 백준 17135 캐슬 디펜스 (Java)

• #17135 캐슬 디펜스
• 문제 풀이  
  • 조건
  • 설계
• 풀이 코드 

#17135 캐슬 디펜스

난이도 : 골드 4

유형 : 그래프/ 조합 / 브루트 포스 / 시뮬레이션

17135번: 캐슬 디펜스

▸ 문제

캐슬 디펜스는 성을 향해 몰려오는 적을 잡는 턴 방식의 게임이다. 게임이 진행되는 곳은 크기가 N×M인 격자판으로 나타낼 수 있다. 격자판은 1×1 크기의 칸으로 나누어져 있고, 각 칸에 포함된 적의 수는 최대 하나이다. 격자판의 N번행의 바로 아래(N+1번 행)의 모든 칸에는 성이 있다.

성을 적에게서 지키기 위해 궁수 3명을 배치하려고 한다. 궁수는 성이 있는 칸에 배치할 수 있고, 하나의 칸에는 최대 1명의 궁수만 있을 수 있다. 각각의 턴마다 궁수는 적 하나를 공격할 수 있고, 모든 궁수는 동시에 공격한다. 궁수가 공격하는 적은 거리가 D이하인 적 중에서 가장 가까운 적이고, 그러한 적이 여럿일 경우에는 가장 왼쪽에 있는 적을 공격한다. 같은 적이 여러 궁수에게 공격당할 수 있다. 공격받은 적은 게임에서 제외된다. 궁수의 공격이 끝나면, 적이 이동한다. 적은 아래로 한 칸 이동하며, 성이 있는 칸으로 이동한 경우에는 게임에서 제외된다. 모든 적이 격자판에서 제외되면 게임이 끝난다. 

게임 설명에서 보다시피 궁수를 배치한 이후의 게임 진행은 정해져있다. 따라서, 이 게임은 궁수의 위치가 중요하다. 격자판의 상태가 주어졌을 때, 궁수의 공격으로 제거할 수 있는 적의 최대 수를 계산해보자.

격자판의 두 위치 (r1, c1), (r2, c2)의 거리는 |r1-r2| + |c1-c2|이다.

▸ 입력

첫째 줄에 격자판 행의 수 N, 열의 수 M, 궁수의 공격 거리 제한 D가 주어진다. 둘째 줄부터 N개의 줄에는 격자판의 상태가 주어진다. 0은 빈 칸, 1은 적이 있는 칸이다.

▸ 출력

첫째 줄에 궁수의 공격으로 제거할 수 있는 적의 최대 수를 출력한다.

 

문제 풀이  

브루트포스 알고리즘으로 궁수의 모든 케이스를 다 조사하여 공격할 수 있는 최대의 적의 개수를 탐색해야 한다.

 

조건

• 궁수는 3명, 하나의 칸에 최대 1명만 있을 수 있다.
• 각 턴 마다 궁수는 적 하나를 공격할 수 있고, 모든 궁수는 동시에 공격한다. 
• 궁수가 공격하는 적은 거리가 D이하인 적 중 가장 가까운 거리에 있는 적이고 거리가 같은 적일 경우 가장 왼쪽에 있는 적을 공격한다.
• 같은 적이 여러 궁수에게 공격당할 수 있다.
• 공격이 끝나면 적은 성쪽으로 이동한다.
• 모든 적이 사라지면 게임이 종료된다.

 

설계

1. 궁수가 위치할 수 있는 모든 경우의 수를 조합한다. comb(0);
2. 각 궁수의 위치 조합마다 시뮬레이션을 돌려본다. simulation(archer, copyMap);
3. 한 싸이클마다 각 궁수의 위치에서 최단 거리에 있는 적을 찾아 위치를 저장한다. ene.add(new int[] {ex,ey});
   1. 위치가 같은 적이 있을 경우 가장 왼쪽에 있는 적을 선택한다. if(ex>j)
   2. 같은 적을 선택할 수 있다.
4. 3명의 궁수의 적을 모두 골랐으면 (없을 경우 -1) 한 번에 적을 처리해주고 count해준다.
5. 적이 이동하면 맵 전체를 바꿔야하므로 궁수의 위치를 한 칸 위로 올려준다. py = n -turn;
   1. 궁수가 맨 위(row:0)으로 이동할 때까지 시뮬레이션을 진행한다. (적을 카운트해서 종료해줘도 됨) if(turn > n-1) break;

 

풀이 코드 

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {

	static int n,m,d,ans=0;
	static int[][] map, copyMap;
	static Stack<Integer> s;
	static Queue<int[]> q;
	static boolean[] check;
	public static void main(String[] args) throws IOException{
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
	
		n = Integer.parseInt(st.nextToken());
		m = Integer.parseInt(st.nextToken());
		d = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		map = new int[n][m];
		copyMap = new int[n][m];
		for(int i=0; i<n; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int j=0; j<m; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}
		s = new Stack<>();
		check = new boolean[m+1];
		comb(0);
		System.out.println(ans);
	}
	
	static void sumulation(int[] archer, int[][] testMap) {
		Queue<int[]> ene = new LinkedList<>();
		int cnt=0;
		int turn =0;
		while(true){
			if(turn > n-1) break;
			for(int t=0; t<3; t++) {
				int px = archer[t]; // start
				int py = n-turn; // n-turn : turn마다 궁수 위치 한 칸씩 위로 이동 
				
				int min = Integer.MAX_VALUE;
				int ex = -1;
				int ey = -1;
				for(int i=py-1; i>=0; i--) {
					for(int j=0; j<m; j++) {
						if(testMap[i][j] == 1) {
							int dis = Math.abs(py-i) + Math.abs(px-j);
							
							if(dis <= d) {
								if(dis < min) { // 최단거리 적 제거 
									min = dis;
									ex = j;
									ey = i;
								}else if(dis == min) { // 가장 왼쪽에 있는 적부터 제거
									if(ex > j) {
										ex = j;
										ey = i;
									}
								}
							}
						}
					}
				}
				// 제거할 적 저장 
				if(ex != -1 && ey != -1) {
					ene.add(new int[] {ex,ey});
				}
				
			}
			// 맵 업데이트 (적 제거)
			while(!ene.isEmpty()) {
				int[] r = ene.poll();
				int rx = r[0];
				int ry = r[1];
				
				if(testMap[ry][rx] == 1) {
					testMap[ry][rx] = 0;
					cnt++;
				}
			}
			turn++;
		}
		ans = Math.max(ans, cnt);
	}
	
	// (0~m-1) 3개 조합 
	static void comb(int idx) {
		if(s.size() ==3) {		
			copyMap= copy(copyMap);
			int[] archer = new int[3];
			for(int i=0; i<3; i++) {
				archer[i]= s.get(i);
			}
			sumulation(archer, copyMap);
			return;
		}
		for(int i=idx; i<m; i++) {
			if(!check[i]) {
				check[i]=true;
				s.push(i);
				comb(i);
				s.pop();
				check[i]= false;
			}
		}
	}
	
	static int[][] copy(int[][] copyMap) {
		for(int i=0; i<n; i++) {
			for(int j=0; j<m; j++) {
				copyMap[i][j] = map[i][j];
			}
		}
		return copyMap;
	}
}