백준 17143 (낚시왕) - java

https://www.acmicpc.net/problem/17143

17143번: 낚시왕

 

문제

낚시왕이 상어 낚시를 하는 곳은 크기가 R×C인 격자판으로 나타낼 수 있다. 격자판의 각 칸은 (r, c)로 나타낼 수 있다. r은 행, c는 열이고, (R, C)는 아래 그림에서 가장 오른쪽 아래에 있는 칸이다. 칸에는 상어가 최대 한 마리 들어있을 수 있다. 상어는 크기와 속도를 가지고 있다.

낚시왕은 처음에 1번 열의 한 칸 왼쪽에 있다. 다음은 1초 동안 일어나는 일이며, 아래 적힌 순서대로 일어난다. 낚시왕은 가장 오른쪽 열의 오른쪽 칸에 이동하면 이동을 멈춘다.

1. 낚시왕이 오른쪽으로 한 칸 이동한다.
2. 낚시왕이 있는 열에 있는 상어 중에서 땅과 제일 가까운 상어를 잡는다. 상어를 잡으면 격자판에서 잡은 상어가 사라진다.
3. 상어가 이동한다.

상어는 입력으로 주어진 속도로 이동하고, 속도의 단위는 칸/초이다. 상어가 이동하려고 하는 칸이 격자판의 경계를 넘는 경우에는 방향을 반대로 바꿔서 속력을 유지한채로 이동한다.

왼쪽 그림의 상태에서 1초가 지나면 오른쪽 상태가 된다. 상어가 보고 있는 방향이 속도의 방향, 왼쪽 아래에 적힌 정수는 속력이다. 왼쪽 위에 상어를 구분하기 위해 문자를 적었다.

상어가 이동을 마친 후에 한 칸에 상어가 두 마리 이상 있을 수 있다. 이때는 크기가 가장 큰 상어가 나머지 상어를 모두 잡아먹는다.

낚시왕이 상어 낚시를 하는 격자판의 상태가 주어졌을 때, 낚시왕이 잡은 상어 크기의 합을 구해보자.

 

유형 : 구현

 

접근 방식

• 전형적인 메소드 분리를 통해 해결하는 구현 문제이다.
  • take() : 해당 열에서 가장 땅과 가까운 ( 행이 작은 ) 상어를 낚시왕이 잡는다.
  • go() : 모든 상어가 이동하면서 자기보다 작은 상어를 잡아 먹는다.
    • move() : 상어가 이동했을 때의 위치와 방향
• 상어의 이동 횟수는 얼마일까 ?
  • 편하게 열이나 행의 크기를 n이라 하겠다. 결론적으로 말하자면 이동 가능한 경우의 수는 2N - 2이다. 
  • 칸의 개수 N개와 방향의 수 2이기 때문이다.
  • 그렇다면 왜 2를 빼줘야 할까?
    • 인덱스가 1부터 시작하는 경우 1과 N은 2개의 방향이 공존할 수 없다. 격자 밖으로 나가는 경우 방향이 꺾이기 때문이다.
  • 주어진 속력 s를 (2N - 2)로 % 연산할 경우 각 상어의 이동을 O(N)에 처리할 수 있다.
• 시간 복잡도
  • N(낚시왕의 이동) * ( N(낚시왕이 물고기 잡기) + (N^3) = O(N^4)

 

전체 코드

import java.util.*;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public class BOJ_17143_낚시왕 {
    static int result = 0;
    static int n,m,k;
    static Point[][] board;

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

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine()," ");

        n = Integer.parseInt(st.nextToken());
        m = Integer.parseInt(st.nextToken());
        k = Integer.parseInt(st.nextToken());

        board = new Point[n+1][m+1];

        for(int i = 1 ; i <= k ; i++){
            st = new StringTokenizer(br.readLine()," ");
            int x =  Integer.parseInt(st.nextToken());
            int y =  Integer.parseInt(st.nextToken());
            int s =  Integer.parseInt(st.nextToken());
            int d =  Integer.parseInt(st.nextToken());
            int z =  Integer.parseInt(st.nextToken());

            board[x][y] = new Point(x,y,s,d,z);
        }

        for(int i = 1 ; i <= m ; i++){
            take(i);
            go();
        }

        System.out.println(result);
        br.close();
    }

    // 상어의 이동
    static Point move(Point cur){
        int rowNum = (n - 2) * 2 + 2;
        int calNum = (m - 2) * 2 + 2; // 최대 이동 가능 횟수

        int moveCount = 0;
        int nx = cur.x;
        int ny = cur.y;
        int nd = cur.d;

        if(cur.d == 1 || cur.d == 2){
            moveCount = cur.s % rowNum;
        }else{
            moveCount = cur.s % calNum;
        }

        int idx = 1;
        while(idx <= moveCount){
            nx = nx + dx[nd];
            ny = ny + dy[nd];

            if(isOut(nx,ny)){
                nx = nx - dx[nd];
                ny = ny - dy[nd];
                nd = changeD(nd);
                continue;
            }

            idx++;
        }

        return new Point(nx,ny,cur.s,nd,cur.z);
    }

    static boolean isOut(int x,int y){
        if(x < 1 || x > n || y < 1 || y > m)
            return true;

        return false;
    }

    // 상어 이동 + 잡아 먹기
    static void go(){
        Point[][] tmpBoard = new Point[n+1][m+1];

        for(int i = 1 ; i <= n ; i++){
            for(int j = 1 ; j <= m ; j++){
                if(board[i][j] != null){
                    Point tmp = move(board[i][j]); // 해당 상어가 이동했을 때

                    if(tmpBoard[tmp.x][tmp.y] == null || tmpBoard[tmp.x][tmp.y].z < tmp.z){
                        tmpBoard[tmp.x][tmp.y] = tmp; // 비어있는 칸이거나 더 큰 상어가 없다면
                    }
                }
            }
        }

        copy(tmpBoard); // 배열 교체
    }

    static void copy(Point[][] tmp){
        for(int i = 1 ; i <=n ; i++){
            for(int j = 1 ; j <= m ; j++) {
                board[i][j] = tmp[i][j];
            }
        }
    }

    // 해당 열에서 가장 작은 행의 상어 (낚시왕의 낚시)
    static void take(int idx){

        int tIdx = 0;

        for(int i = 1 ; i <= n ; i++){
            if(board[i][idx] != null){
                tIdx = i;
                break;
            }
        }


        if(tIdx == 0)
            return;

        result += board[tIdx][idx].z;
        board[tIdx][idx] = null;
    }

    // 방향 전환
    static int changeD(int cur){
        if(cur == 1)
            return 2;

        else if(cur == 2)
            return 1;

        else if(cur == 3)
            return 4;

        else
            return 3;
    }

    static class Point{

        int x;
        int y;
        int s;
        int d;
        int z;

        Point(int x,int y,int s,int d,int z){
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.s = s;
            this.d = d;
            this.z = z;
        }
    }
}