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문제 링크 : www.acmicpc.net/problem/16236

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.

접근 방법

fishVec에 pair를 활용해 <거리, 행, 열>  정보 담은 후 sort함수 이용해 정렬하면 자동으로 우선순위가 적용되는 점을 이용했다.

물고기를 한 마리 먹을 때마다 현재 위치에서 BFS함수 돌려서 먹을 수 있는 물고기들을 fishVec에 넣는다. 그 후 sort로 정렬해서 가장 앞의 물고기 먹고 위치와 아기상어 크기 등 조건들을 조정해준다.

fishVec에 물고기가 없으면 더 이상 먹을 물고기가 없는 것이므로 while(1)을 종료한다.

주의할 점은 맨 처음 아기상어의 위치를 입력받아서 다른 변수에 저장한 후 해당 칸 0으로 설정해야하는 점이다. 아기상어의 현재 위치가 계속 바뀌므로 처음 위치를 빈칸으로 바꿔줘야한다.

sort() 활용 전에 노가다로 하다가 시간초과가 났는데 sort() 를 활용하니 코드와 조건식이 간단해져서 시간 안에 해결할 수 있었다.

//
//  SM_BOJ16236_아기상어.cpp
//  Coding_Test_Practice
//
//  Created by 김난영 on 2021/03/25.
//  Copyright © 2021 KimNanyoung. All rights reserved.
//

//fishVec에 거리, 행, 열 정보 담아서 sort함수 이용해 정렬하면 자동으로 우선순위 적용됨
//물고기 한 마리 먹을 때마다 현재 위치에서 BFS함수 돌려서 먹을 수 있는 물고기들 fishVec에 넣고 sort 후 가장 앞의 물고기 먹고 위치 조정
//fishVec에 물고기 없으면 종료
//맨 처음 아기상어의 위치 저장 후 해당 칸 0으로 설정해서 빈칸으로 바꿔줘야함. (아기상어의 현재 위치 바뀌므로)

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

using namespace std;

int N;
int map[20][20];

//위 오 아 왼
int dr[4] = {-1,0,1,0};
int dc[4] = {0,1,0,-1};


int nowR, nowC;
int babySize = 2;
int toEat = 2;
int resSec = 0;

vector<pair<pair<int,int>,int>> fishVec;        //거리, 가장 위쪽, 가장 왼쪽


void BFS(int row, int col){ //현재 위치에서 먹을 수 있는 물고기까지의 거리와 위치 저장
    
    fishVec.clear();                //현재 위치 바뀌었으므로, 벡터 비운 후 바뀐 현재위치 중심으로 가장 가까운 물고기들 push
    queue<pair<int,int>> que;
    que.push(make_pair(row,col));       //다음에 어디 방문할지 저장하는 큐
    
    int fromStart[20][20] = {0};
    int visited[20][20] = {0};
    visited[row][col] = 1;      //현재 위치는 이미 방문함
    
    int minDist = 1000;
    
    while(!que.empty()){
        
        int r = que.front().first;
        int c = que.front().second;
        que.pop();
        
        for(int i = 0; i<4; i++){
            int nr = r + dr[i];
            int nc = c + dc[i];
            
            if(nr<0 || nr>=N || nc<0 || nc>=N || visited[nr][nc]==1 || babySize<map[nr][nc]) continue;  //범위 넘어가거나, 방문했거나, 크기 크면 못 지나감
            
            fromStart[nr][nc] = fromStart[r][c] + 1;
            visited[nr][nc] = 1;
            que.push(make_pair(nr,nc));
            
            if(map[nr][nc]>0 && babySize>map[nr][nc]){  //먹을 수 있는 물고기 (작은거)
                
                //먹을 수 있는 물고기 중 가장 가까운 물고기 먹기
                if(minDist>=fromStart[nr][nc]){
                    minDist = fromStart[nr][nc];
                    fishVec.push_back(make_pair(make_pair(minDist, nr),nc));
                    
                   // cout << nr << " " << nc << "  거리 : " << minDist << "\n";
                }
            }
        }
    }
}


int main(){
    

    cin >> N;
    for(int i = 0; i<N; i++){
        for(int j = 0; j<N; j++){
            scanf("%d", &map[i][j]);
            if(map[i][j] == 9) {
                map[i][j] = 0;
                nowR = i; nowC = j;}    //아기상어 위치 저장
        }
    }
    
    
    while(1){
        
        
        BFS(nowR, nowC);            //현재 위치에서 가장 가까운 물고기들 탐색
        if(fishVec.size()==0){      //먹을 수 있는 물고기 없을 때까지
            
            break;
        }
        else{
            
            sort(fishVec.begin(), fishVec.end());   //거리 같은 물고기들 중 위/ 왼 우선순위 적용해서 정렬 후 가장 앞의 요소 먹기
            
            resSec += fishVec[0].first.first;       //이동거리 = 걸린 초
            
            
            //잡아 먹음
            toEat-=1;
            if(toEat==0){
                babySize+=1;
                toEat = babySize;
            }
            
            
            //잡아먹었으니 아기상어 위치 바뀜
            nowR = fishVec[0].first.second;
            nowC = fishVec[0].second;
            
            map[nowR][nowC] = 0;        //해당 칸 물고기 없어져서 빈칸됨
            
        }
    }
    cout <<resSec;
    
    
    
    return 0;
}

참고 : rile1036.tistory.com/90