아기 상어 (골드 3)

---

https://www.acmicpc.net/problem/16236

16236번: 아기 상어

 

아기 상어 성공

 

시간 제한메모리 제한제출정답맞힌 사람정답 비율

2 초

512 MB

64477

29890

18096

42.956%

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.

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.

예제 입력 1 복사

3
0 0 0
0 0 0
0 9 0

예제 출력 1 복사

0

---

• 접근 방법

그래프 문제 중 가장 많은 조건을 따져야하는 BFS 문제였다.

 

그래프 순회 시 고려할 조건이 워낙 많게 느껴졌다.

 

문제를 오래 읽어보아도 딱 풀이 방법이 이미지로 떠오르는 것도 쉽지 않았다.

 

결국 혼자서 BFS 탐색 방법이라는 점과 조건문을 추가해야 한다는 점을 제외 하면 문제 접근에 실패하였다.

 

결국 다른 블로그의 풀이를 참고하여 그 풀이를 분석하며 다음 유사 문제를 만났을 때 대비할 수 있도록 학습하였다.

 

 

---

 

참고한 풀이 : https://velog.io/@waoderboy/%EC%95%8C%EA%B3%A0%EB%A6%AC%EC%A6%98-%EB%B0%B1%EC%A4%80-16236-%EC%95%84%EA%B8%B0%EC%83%81%EC%96%B4-%ED%8C%8C%EC%9D%B4%EC%8D%AC

[BOJ] 백준 - 16236 아기상어 (파이썬)

 

이전 토마토 문제와 마찬가지로 BFS 다른 방식을 활용해야 하는 점에 아직 대비가 안되어 있다는 것을 알았다. 

 

해당 블로그의 풀이를 참고하여 아기 상어의 조건을 어떻게 풀어나갔는지 하나하나 주석 처리하며 학습을 이어 나갔다.

 

이문제의 가장 큰 핵심은

 

- 후보 리스트 사용 

- 후보 리스트를 산출 시 가장 가까운 먹이를 탐색하기 위해 sorted() 함수를 이용 한 점

후보 리스트 cand = [] 를 사용하여 가장 가까운 곳을 먼저가야 하는 조건을 만족 시킨다.

 

그리고 size = [] 리스트를 활용하여 먹을 수 있는 먹이를 구별하며 아기상어의 크기가 커지는 조건을 구현하여 조건 만족 시 크기를 늘리고

 

반복되는 아기상어에 위치에 size 리스트의 0번째 리스트를 아기상어의 사이즈로 설정하여 BFS에서 활용 할 수 있게 한 점 또한 코드 활용도 면에서 많은 것을 배울 수 있었다.

 

이제 부터 코드의 주석과 함께 분석하겠다.

 

# 11월 29일 수요일 아기 상어 (골드 3)

# 답안 확인

from collections import deque

N = int(input())

sea = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]

dx, dy = [-1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, -1]

position = []

for i in range(N):

    for j in range(N):

        if sea[i][j] == 9:

            position.append(i)

            position.append(j)

# 아기 상어의 위치를 포지션 리스트에 저장

cnt = 0

def bfs(x, y):

    visited = [[0]*N for _ in range(N)]

    queue = deque([[x, y]])

    cand = []

    visited[x][y] = 1

    while queue:

        i, j = queue.popleft()

        for idx in range(4):

            ii, jj = i + dx[idx], j + dy[idx]

            if 0 <= ii and ii < N and 0 <= jj and jj < N and visited[ii][jj] == 0:

                # 다음 위치의 먹이가 있고 # 상어의 크기보다 먹이가 작은 경우라면

                if sea[x][y] > sea[ii][jj] and sea[ii][jj] != 0:

                    visited[ii][jj] = visited[i][j] + 1  # 방문 표시

                    cand.append((visited[ii][jj] - 1, ii, jj))  # 후보 리스트에 추가

                elif sea[x][y] == sea[ii][jj]:

                    visited[ii][jj] = visited[i][j] + 1

                    queue.append([ii, jj])  # 모든 인접한 경우를 따지기 위해 q에 append

                elif sea[ii][jj] == 0:

                    visited[ii][jj] = visited[i][j] + 1

                    queue.append([ii, jj])

    return sorted(cand, key=lambda x: (x[0], x[1], x[2]))

i, j = position

size = [2, 0]

# 0번인덱스 : 아기상어의 다음 크기

# 1번 인덱스 : 먹은 물고기의 횟수

while True:

    sea[i][j] = size[0]  # 아기 상어의 위치를 상어의 크기로 바꾸어줌

    # why? 상어의 크기로 다음의 먹이를 먹어야 하는 if문에서 활용하기 때문

    cand = deque(bfs(i, j))  # bfs함수를 돌며 후보리스트 cand 반환

    # 후보는 오름차순 정렬 되어 있기 때문에 popleft 사용을 위한 deque 이용

    if not cand:  # 먹을 먹이후보가 없다면 = 엄마상어 호출

        break

    step, xx, yy = cand.popleft()  # 정렬된 후보 순서대로 변수 사용

    cnt += step

    size[1] += 1  # 물고기의 크기는 상관없이 횟수만 따짐

    if size[0] == size[1]:  # 자신의 크기와 먹은 물고기 횟수가 같다면

        size[0] += 1  # 자신의 크기를 늘리고

        size[1] = 0  # 먹은 물고리를 0으로 초기화

    sea[i][j] = 0  # 먹이를 먹었으니 빈 바다가 되고

    i, j = xx, yy  # 현재 위치 업데이트 하며 while문 반복

print(cnt)

 

코드 하단 while 문에서

 

 

 

 

 

인덱스 경계값과 vistied로 방문표시를 통과하고 나면,

 

처음 if 문을 만나게 된다.

 

이전 while문의 첫번째 코드에서 size 리스트의 [0]번 인덱스의 값을 대입해 주었다 그러니,

sea[x][y] 에서

x,y : 아기상어가 현재 위치한 자표

sea[x][y]  요소값 : 아기 상어의 다음 크기

 

즉 아기 상어의 다음크기보다 먹이의 크기가 작아야 아기상어가 이동할 수 있으며 후보 리스트에 추가(append) 할 수 있게 된다.

 

나머지 if 문은 설명을 생략 하기로 한다.

 

---

 

 

• 배웠던 점 및 느낀 점 

처음에는 많은 조건식으로 인해 내가 현재 알고있지 않은 알고리즘을 적용한 문제라고 생각하고 처음부터 경계심이 들었다. 

 

하지만 문제를 분석하고 나니, 특별히 내가 몰랐던 구현 방법이나 알고리즘을 사용하지 않았던 문제이다.

 

처음부터 하나하나 조건을 상세히 분석해 가며 문제 접근에 최선을 다해보는 자세를 가져야겠다고 생각했다.

 

새로운 방법인 후보 리스트 사용하는 방법을 터득하여 더욱 복잡한 알고리즘에도 적용할 수 있게 코딩 숙련도를 높이는 노력을 해야겠다라는 생각도 들었다.

 

다음 비슷한 문제가 나왔을 경우 풀 수 있도록 더욱 성장하자