[C++] 백준 16236번

아기 상어 🦈

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.
 
16236.cpp

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <queue>

using namespace std;

int N;
int sea[20][20];
int fish = 0;
int timer = 0;
int bs_size = 2;    // size of baby shark
int bs_x = 0, bs_y = 0;   // position of babyshark
int dist[20][20];

int dx[4] = {-1, 0, 0, 1};
int dy[4] = {0, -1, 1, 0};

int bfs(int x, int y) {

    memset(dist, 0, sizeof(dist));
    queue<pair<int, int>> que;
    que.push({x, y});
    dist[x][y] = 0;
    
    int min_dist = (N-1)*(N-1)+1;
    priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq; // min heap

    while(!que.empty()) {
        int x = que.front().first;
        int y = que.front().second;
        que.pop();

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nx = x + dx[i];
            int ny = y + dy[i];
            if (0 <= nx && nx < N && 0 <= ny && ny < N) {
                if (sea[nx][ny] > bs_size || dist[nx][ny] > 0)
                    continue;
    
                dist[nx][ny] = dist[x][y] + 1;
                
                if (1 <= sea[nx][ny] && sea[nx][ny] <= 6 && sea[nx][ny] < bs_size) {
                    if (dist[nx][ny] <= min_dist) {
                        min_dist = dist[nx][ny];
                        pq.push({nx,ny});
                        continue;
                    }   // 먹을만한 물고기를 처음 찾았을 때 같은 거리만큼에 대해서는 더 탐색하고 비교를 위해 저장
                    break;
                }
                else {
                    que.push({nx,ny});
                }
            }
        }
    }
    // 우선순위에 따라 상어가 이동할 곳
    if (!pq.empty()) {
        
        int x = pq.top().first;
        int y = pq.top().second;
        
        sea[bs_x][bs_y] = 0;    // ~ 하기전에 빈칸으로 만들기
        sea[x][y] = 9;  // 아기상어 사냥 위치로 이동 ~
        bs_x = x;
        bs_y = y;
        timer += dist[x][y];    // 이동으로 인한 시간 증가 ☆
        fish++;     // 물고기 먹은 개수 늘려주기
        if (bs_size == fish) {  // 아기 상어의 크기와 같은 수의 물고기를 먹었다면
            bs_size++;      // 무게 늘려주고
            fish = 0;       // 먹은 개수 초기화
        }
        return 0;
    }
    else
        return -1;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    cin >> N;
    
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        int state;
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            cin >> state;
            sea[i][j] = state;
            if (state == 9) {   // starting point
                bs_x = i;
                bs_y = j;
            }
        }
    }

    while (true) {
        int val = bfs(bs_x, bs_y);
        if (val < 0)
            break;
    }
    cout << timer;	// answer
    
    return 0;
}

 

이 문제를 풀면서 어려웠던건 아기상어 돌림노래에서 벗어나는거랑ㅎㅎ; 예제 4번에서 값이 다르게 나오는 문제를 해결하는거...
❕여기 부분 조건을 만족하기 위해 W->A->D->S 순으로 탐색하면 되지 않을까 싶었는데 어떤 먹이를 먹을 것인가에 대한 정밀한 우선순위 정의가 필요하다고 한다. (질문 게시판에서 힌트를 얻었다) 근데 납득이 안가서 정답 코드를 가져와 찍어보았다. (오른쪽이 내 코드의 결과)

(9)가 아기 상어 위치

(0,2) 위치에서 내 상어는 (1,1)로 이동하는 반면, 저 다른 상어는 (0,4)로 이동했다 ;ㅠ; 나름대로 내 상어는 D보다 먼저 고려해야 하는 A의 경로를 우선한 결과였다만 거리가 같은 물고기들에 대해서는 경로가 아닌 최종 위치에서 우선순위 조건을 따라야 했기 때문이다. 나는 그냥 기존 코드를 그대로 활용하기 위해 (어차피 처음으로 찾은 먹을만한 물고기까지의 거리가 최소인건 보장되니까) 같은 거리의 물고기들을 우선순위 큐에 담고 가장 위쪽이면서 가장 왼쪽에 있는 물고기 위치로 상어가 이동할 수 있도록 구현해줬다 ~

이건 전체적인 bfs 구조를 작성하기 위한 끄적임이었는데 정리 부분 빼고는 참고할만한게 없을듯함