백준 1516[자바] java 게임 개발

문제 링크: https://www.acmicpc.net/problem/1516

1516번: 게임 개발

▶문제

숌 회사에서 이번에 새로운 전략 시뮬레이션 게임 세준 크래프트를 개발하기로 하였다. 핵심적인 부분은 개발이 끝난 상태고, 종족별 균형과 전체 게임 시간 등을 조절하는 부분만 남아 있었다.

게임 플레이에 들어가는 시간은 상황에 따라 다를 수 있기 때문에, 모든 건물을 짓는 데 걸리는 최소의 시간을 이용하여 근사하기로 하였다. 물론, 어떤 건물을 짓기 위해서 다른 건물을 먼저 지어야 할 수도 있기 때문에 문제가 단순하지만은 않을 수도 있다. 예를 들면 스타크래프트에서 벙커를 짓기 위해서는 배럭을 먼저 지어야 하기 때문에, 배럭을 먼저 지은 뒤 벙커를 지어야 한다. 여러 개의 건물을 동시에 지을 수 있다.

편의상 자원은 무한히 많이 가지고 있고, 건물을 짓는 명령을 내리기까지는 시간이 걸리지 않는다고 가정하자.

▶입력

첫째 줄에 건물의 종류 수 N(1 ≤ N ≤ 500)이 주어진다. 다음 N개의 줄에는 각 건물을 짓는 데 걸리는 시간과 그 건물을 짓기 위해 먼저 지어져야 하는 건물들의 번호가 주어진다. 건물의 번호는 1부터 N까지로 하고, 각 줄은 -1로 끝난다고 하자. 각 건물을 짓는데 걸리는 시간은 100,000보다 작거나 같은 자연수이다. 모든 건물을 짓는 것이 가능한 입력만 주어진다.

▶출력

N개의 각 건물이 완성되기까지 걸리는 최소 시간을 출력한다.

▶해설

위상 정렬로 접근하는 문제입니다. 하지만 동시에 작업될 수 있는 조건이 포함돼 있습니다. 따라서 걸리는 시간들을 저장해줘야 합니다. 조건을 살펴보겠습니다.

 

1. 먼저 지어져야 하는 건물이 주어지며, 끝남을 알리는 것은 -1이다.

2. 동시에 수행될 수 있다. 

 

degree []: 해당 건물을 짓기 위한 조건의 수

time []: 해당 건물 하나를 짓기 위한 시간

result[]: 해당 건물을 짓기 위한 누적된 시간

List <>[]: 어떠한 조건인지에 대한 명세

Node: 건물 번호와 걸리는 시간 

 

class Node implements Comparable<Node>{
    int index;
    int cost;

    public Node(int index, int cost) {
        this.index = index;
        this.cost = cost;
    }

    @Override
    public int compareTo(Node o) {
        return this.cost-o.cost;
    }
}

 

먼저 입력에 대한 조건을 확인합니다.

해당 건물이 조건을 가지고 있다면 degree를 증가시키고, 어떠한 조건을 가지고 있는지 list에 넣어줍니다. 

 

for(int i=1;i <= n; i++){
    String[] s = br.readLine().split(" ");
    time[i] = Integer.parseInt(s[0]);
    int j=1;
    while(!s[j].equals("-1")){
        degree[i]++;
        list[Integer.parseInt(s[j])].add(i);
        j++;
    }
}

 

조건을 가지지 않은 건물들은 바로 지을 수 있습니다. 따라서 queue 건물의 번호와 걸리는 시간을 넣어줍니다. 

이때 우선순위 큐를 사용하는 이유는 어떠한 건물이 조건을 가지고 있을 때 그중에 오래 걸린 것의 시간을 더해야 합니다. 따라서 걸린 시간 순서대로 정렬이 필요하므로 사용합니다.

 ex)
3번 건물을 짓기 위해선 1,2 번 건물을 지어야 한다.
1번 건물 10초, 2번 건물 20초

3번 건물을 짓는데 1번 건물과 2번 건물 두 개 모두 완성돼야 합니다. 1번 건물의 시간과 2번 건물은 독립적으로 지어지므로 그중에 오래 걸리는 것을 3번 건물 짓는데 걸리는 시간에 더해야 합니다. 

PriorityQueue<Node>queue = new PriorityQueue<>();
for(int i=1; i<=n; i++){
    if(degree[i]==0){
        queue.add(new Node(i,time[i]));
        result[i] = time[i];
    }
}

 

조건이 없는 건물들을 먼저 지으며, 해당 조건이 필요한 degree를 낮춥니다. 이때 모든 조건을 만족한 경우 degree=0일 때 해당 건물을 짓기 위한 선행 건물들의 시간+현재 건물을 짓는 데 걸린 시간을 더해주고, queue에 넣어주면 끝이 납니다. 

while(!queue.isEmpty()){
    Node poll = queue.poll();
    for(Integer now: list[poll.index]){
        degree[now]--;
        if(degree[now]==0){
            result[now]=poll.cost+time[now];
            queue.add(new Node(now, result[now]));
        }
    }
}

 

전체 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

class Node implements Comparable<Node>{
    int index;
    int cost;

    public Node(int index, int cost) {
        this.index = index;
        this.cost = cost;
    }

    @Override
    public int compareTo(Node o) {
        return this.cost-o.cost;
    }
}

public class Main {

    static int n;
    static int[] degree;
    static int [] time;
    static List<Integer> [] list;
    static int [] result;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        n = Integer.parseInt(br.readLine());

        degree = new int[n+1];
        time = new int[n+1];
        list = new ArrayList[n+1];
        result = new int[n+1];
        for(int i=1; i<=n; i++){
            list[i] = new ArrayList<>();
        }
        for(int i=1;i <= n; i++){
            String[] s = br.readLine().split(" ");
            time[i] = Integer.parseInt(s[0]);
            int j=1;
            while(!s[j].equals("-1")){
                degree[i]++;
                list[Integer.parseInt(s[j])].add(i);
                j++;
            }
        }
        PriorityQueue<Node>queue = new PriorityQueue<>();
        for(int i=1; i<=n; i++){
            if(degree[i]==0){
                queue.add(new Node(i,time[i]));
                result[i] = time[i];
            }
        }

        while(!queue.isEmpty()){
            Node poll = queue.poll();
            for(Integer now: list[poll.index]){
                degree[now]--;
                if(degree[now]==0){
                    result[now]=poll.cost+time[now];
                    queue.add(new Node(now, result[now]));
                }
            }
        }

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for(int i=1; i<=n; i++){
            sb.append(result[i]).append("\n");
        }

        System.out.println(sb.toString());
    }
}