[백준] 아기 상어 - python

아기 상어

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.

제한사항

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.

풀이

처음에 생각한 풀이

매초 마다 상하좌우 확인해서 이동할 수 있는 곳 확인하기

• 먹을 수 있는 물고기 있으면 가까운 물고기 먹기
• 이동만 가능하면 이동
• 더 이상 이동할 수 없으면 종료
  • 다 0이거나
  • 다 큰 물고기거나

반례

처음에는 못 먹었다가 크기 커져서 먹을 수 있게 되면 ?

상하좌우 1칸 넘는 곳에 먹을 수 있는 물고기 있으면 ?

• 매번 먹을 수 있는 물고기 모두 찾기 ?

최종

• 매번 도달 가능한 물고기들 찾기
  • 현재 위치부터 도달 가능한 모든 물고기들에 대해서 최단 거리 구하기
• 그 중에서 가장 가까운 먹을 수 있는 물고기 찾기
• 먹을 수 있는 물고기 있으면 상태 업데이트
• 없으면 종료

from collections import deque
​
n = int(input())
answer = 0
board = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
​
cur_size = 2
cur_x, cur_y = 0, 0
ate = 0
dirs = [(0, 1), (0, -1), (-1, 0), (1, 0)]
INF = 1e9
​
for i in range(n):
    for j in range(n):
        if board[i][j] == 9:
            cur_x, cur_y = i, j
            board[i][j] = 0
​
​
# 도달 가능한 물고기들의 최단 거리만 구하기
def bfs():
    dist = [[-1] * n for _ in range(n)]
    q = deque([(cur_x, cur_y)])
    dist[cur_x][cur_y] = 0
​
    while q:
        x, y = q.popleft()
        for dx, dy in dirs:
            nx = x + dx
            ny = y + dy
​
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n:
                if dist[nx][ny] == -1 and board[nx][ny] <= cur_size:
                    dist[nx][ny] = dist[x][y] + 1
                    q.append((nx, ny))
    return dist
​
# 도달 가능한 물고기들 중에 먹을 수 있는 가장 가까운 물고기 찾기
def find(dist):
    x, y, min_dist = 0, 0, INF
​
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if dist[i][j] != -1 and 1 <= board[i][j] < cur_size and min_dist > dist[i][j]:
                x, y = i, j
                min_dist = dist[i][j]
    
    if min_dist == INF:
        return None
    return x, y, min_dist
​
while True:
    available = find(bfs())
​
    if available == None:
        print(answer)
        break
    
    # 상태 업데이트
    cur_x, cur_y = available[0], available[1]
    answer += available[2]
    ate += 1
    board[cur_x][cur_y] = 0
    if ate >= cur_size:
        cur_size += 1
        ate = 0