[ALGORITHM]BOJ17144-미세먼지 안녕!

문제

미세먼지를 제거하기 위해 구사과는 공기청정기를 설치하려고 한다. 공기청정기의 성능을 테스트하기 위해 구사과는 집을 크기가 R×C인 격자판으로 나타냈고, 1×1 크기의 칸으로 나눴다. 구사과는 뛰어난 코딩 실력을 이용해 각 칸 (r, c)에 있는 미세먼지의 양을 실시간으로 모니터링하는 시스템을 개발했다. (r, c)는 r행 c열을 의미한다.

img

공기청정기는 항상 1번 열에 설치되어 있고, 크기는 두 행을 차지한다. 공기청정기가 설치되어 있지 않은 칸에는 미세먼지가 있고, (r, c)에 있는 미세먼지의 양은 Ar,c이다.

1초 동안 아래 적힌 일이 순서대로 일어난다.

  1. 미세먼지가 확산된다. 확산은 미세먼지가 있는 모든 칸에서 동시에 일어난다.
    • (r, c)에 있는 미세먼지는 인접한 네 방향으로 확산된다.
    • 인접한 방향에 공기청정기가 있거나, 칸이 없으면 그 방향으로는 확산이 일어나지 않는다.
    • 확산되는 양은 Ar,c/5이고 소수점은 버린다.
    • (r, c)에 남은 미세먼지의 양은 Ar,c - (Ar,c/5)×(확산된 방향의 개수) 이다.
  2. 공기청정기가 작동한다.
    • 공기청정기에서는 바람이 나온다.
    • 위쪽 공기청정기의 바람은 반시계방향으로 순환하고, 아래쪽 공기청정기의 바람은 시계방향으로 순환한다.
    • 바람이 불면 미세먼지가 바람의 방향대로 모두 한 칸씩 이동한다.
    • 공기청정기에서 부는 바람은 미세먼지가 없는 바람이고, 공기청정기로 들어간 미세먼지는 모두 정화된다.

다음은 확산의 예시이다.

img

왼쪽과 오른쪽에 칸이 없기 때문에, 두 방향으로만 확산이 일어났다.

img

인접한 네 방향으로 모두 확산이 일어난다.

img

공기청정기가 있는 칸으로는 확산이 일어나지 않는다.

공기청정기의 바람은 다음과 같은 방향으로 순환한다.

img

방의 정보가 주어졌을 때, T초가 지난 후 구사과의 방에 남아있는 미세먼지의 양을 구해보자.

입력

첫째 줄에 R, C, T (6 ≤ R, C ≤ 50, 1 ≤ T ≤ 1,000) 가 주어진다.

둘째 줄부터 R개의 줄에 Ar,c (-1 ≤ Ar,c ≤ 1,000)가 주어진다. 공기청정기가 설치된 곳은 Ar,c가 -1이고, 나머지 값은 미세먼지의 양이다. -1은 2번 위아래로 붙어져 있고, 가장 윗 행, 아랫 행과 두 칸이상 떨어져 있다.

출력

첫째 줄에 T초가 지난 후 구사과 방에 남아있는 미세먼지의 양을 출력한다.

예제 입력 1

7 8 1
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 1

188

미세먼지의 확산이 일어나면 다음과 같은 상태가 된다.

img

공기청정기가 작동한 이후 상태는 아래와 같다.

img

예제 입력 2

7 8 2
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 2

188

예제 입력 3

7 8 3
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 3

186

예제 입력 4

7 8 4
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 4

178

예제 입력 5

7 8 5
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 5

172

예제 입력 6

7 8 20
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 6

71

예제 입력 7

7 8 30
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 7

52

예제 입력 8

7 8 50
0 0 0 0 0 0 0 9
0 0 0 0 3 0 0 8
-1 0 5 0 0 0 22 0
-1 8 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 10 43 0
0 0 5 0 15 0 0 0
0 0 40 0 0 0 20 0

예제 출력 8

46

나의 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static int R;
    static int C;
    static int[][] map;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer input = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());
        R = Integer.parseInt(input.nextToken());
        C = Integer.parseInt(input.nextToken());
        int T = Integer.parseInt(input.nextToken());
        int machine = 0;

        map = new int[R][C];
        for (int i = 0; i < R; i++) {
            StringTokenizer str = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());
            for (int j = 0; j < C; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(str.nextToken());
                if (map[i][j] == -1) machine = i;
            }
        }

        while (T-- > 0) {
            Spread();
            Run(machine-1, new int[]{1,2,0,3});
            Run(machine, new int[] {1,3,0,2});
        }
        System.out.println(Check());
    }

    static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
    static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
    public static void Spread() {
        Queue<Point> queue = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < R; i++) {
            for (int j = 0; j < C; j++) {
                if (map[i][j] != -1 && map[i][j] != 0) {
                    queue.add(new Point(j, i, map[i][j]));
                }
            }
        }

        while (!queue.isEmpty()) {
            Point cur = queue.poll();
            int spread = cur.dust / 5;

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nextX = cur.x + dx[i];
                int nextY = cur.y + dy[i];

                if (nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= C || nextY >= R || map[nextY][nextX] == -1) continue;
                map[nextY][nextX] += spread;
                map[cur.y][cur.x] -= spread;
            }
        }
    }

    public static void Run(int machine, int[] direction) {
        int x = 1;
        int y = machine;
        int tmp1 = map[y][x];
        int tmp2;
        map[y][x] = 0;

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            while (true) {
                int nextX = x + dx[direction[i]];
                int nextY = y + dy[direction[i]];

                if (nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= C || nextY >= R) break;
                if (map[nextY][nextX] == -1) break;

                tmp2 = map[nextY][nextX];
                map[nextY][nextX] = tmp1;
                tmp1 = tmp2;

                x = nextX;
                y = nextY;
            }
        }
    }

    public static int Check(){
        int result = 0;
        for (int i = 0; i < R; i++){
            for (int j = 0; j < C; j++){
                if (map[i][j] != -1) result += map[i][j];
            }
        }
        return result;
    }
}

class Point {
    int x;
    int y;
    int dust;

    Point(int x, int y, int dust) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.dust = dust;
    }
}

  • 이문제는 T번동안 먼지퍼지기 -> 청소를 반복하는 문제이다.

    while (T-- > 0) {
      Spread();
      Run(machine-1, new int[]{1,2,0,3});
      Run(machine, new int[] {1,3,0,2});
    }
    
  • Spread 함수는 이러하다.

    static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
    static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
    public static void Spread() {
      //먼저 먼지가 존재하는 위치를 큐에 저장한다.
      Queue<Point> queue = new LinkedList<>();
      for (int i = 0; i < R; i++) {
        for (int j = 0; j < C; j++) {
          if (map[i][j] != -1 && map[i][j] != 0) {
            queue.add(new Point(j, i, map[i][j]));
          }
        }
      }
      
      while (!queue.isEmpty()) {
        Point cur = queue.poll();
        int spread = cur.dust / 5;//내가 옆에 퍼트릴 수 있는 값이다.
          
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
          int nextX = cur.x + dx[i];
          int nextY = cur.y + dy[i];
            
          if (nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= C || nextY >= R || map[nextY][nextX] == -1) continue;
          map[nextY][nextX] += spread;//옆에 퍼트리고
          map[cur.y][cur.x] -= spread;//나한테 그만큼을 뺀다.
        }
      }
    }
    
    • Point에가가 dust로 현재 미세먼지를 저장한 이유는,

      예를 들어 왼쪽에 있는 먼지가 퍼져서 내가 10 에서 20이 되었다면,

      내가 퍼트릴 수 있는 먼지는 20/5가 아닌 기존 10/5가 되기 때문에 dust를 미리 저장해두었다.

  • 다음은 회전을 하는 것인데, 나는 Run함수 한개로 방향을 주었다.

    Run(machine-1, new int[]{1,2,0,3});//위에 반시계 즉, 동 북 서 남
    Run(machine, new int[] {1,3,0,2});//아래 시계 즉, 동 남 서 북
      
      
    public static void Run(int machine, int[] direction) {
      int x = 1; //machine의 x값은 항상 0으로 주어졌기 때문에 시작점은 1이다.
      int y = machine;
      int tmp1 = map[y][x];//현재의 위치를 tmp1에 저장한다.
      int tmp2;
      map[y][x] = 0;//현재를 0으로 바꾸며 시작한다.
      
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        while (true) {
          int nextX = x + dx[direction[i]];
          int nextY = y + dy[direction[i]];
            
          if (nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= C || nextY >= R) break;
          if (map[nextY][nextX] == -1) break;
            
          tmp2 = map[nextY][nextX];//다음의 위치를 tmp2로 한다.
          map[nextY][nextX] = tmp1;//현재 위치를 다음좌표에 저장한다.
          tmp1 = tmp2;//tmp1을 업데이트 한다. 
          //즉 한칸씩 이동하도록 구현한 것이다.
            
          x = nextX;
          y = nextY;
        }
      }
    }
    
  • 방향때문에 애먹었다.

    static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
    static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
    //아래로 가는걸 -1로 생각하지 말자 +1 이다!!!!!📌
    //즉, 서 동 북 남 이다 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!1 이 순서대로 0,1,2,3이 된다
    

    나는 위를 +1로 생각해서 북이라고 생각했는데 아니다!!저번에도 이걸로 한참 헤맸느데 이번에도ㅠㅠ

🔗 링크

  • 문제: https://www.acmicpc.net/problem/17144
  • 저장소: https://github.com/yoo-chaewon/HELLO_JAVA/blob/master/Algorithm/1.BOJ/SAMSUNG_SW/Q_17144_미세먼지%20안녕!.java