백준 21608[자바] java 상어 초등학교
문제 링크: https://www.acmicpc.net/problem/21608
21608번: 상어 초등학교
상어 초등학교에는 교실이 하나 있고, 교실은 N×N 크기의 격자로 나타낼 수 있다. 학교에 다니는 학생의 수는 N2명이다. 오늘은 모든 학생의 자리를 정하는 날이다. 학생은 1번부터 N2번까지 번호
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▶문제
상어 초등학교에는 교실이 하나 있고, 교실은 N×N 크기의 격자로 나타낼 수 있다. 학교에 다니는 학생의 수는 N2명이다. 오늘은 모든 학생의 자리를 정하는 날이다. 학생은 1번부터 N2번까지 번호가 매겨져 있고, (r, c)는 r행 c열을 의미한다. 교실의 가장 왼쪽 윗 칸은 (1, 1)이고, 가장 오른쪽 아랫 칸은 (N, N)이다.
선생님은 학생의 순서를 정했고, 각 학생이 좋아하는 학생 4명도 모두 조사했다. 이제 다음과 같은 규칙을 이용해 정해진 순서대로 학생의 자리를 정하려고 한다. 한 칸에는 학생 한 명의 자리만 있을 수 있고, |r1 - r2| + |c1 - c2| = 1을 만족하는 두 칸이 (r1, c1)과 (r2, c2)를 인접하다고 한다.
- 비어있는 칸 중에서 좋아하는 학생이 인접한 칸에 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
- 1을 만족하는 칸이 여러 개이면, 인접한 칸 중에서 비어있는 칸이 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
- 2를 만족하는 칸도 여러 개인 경우에는 행의 번호가 가장 작은 칸으로, 그러한 칸도 여러 개이면 열의 번호가 가장 작은 칸으로 자리를 정한다.
예를 들어, N = 3이고, 학생 N2명의 순서와 각 학생이 좋아하는 학생이 다음과 같은 경우를 생각해보자.
학생의 번호 좋아하는 학생의 번호
| 4 | 2, 5, 1, 7 |
| 3 | 1, 9, 4, 5 |
| 9 | 8, 1, 2, 3 |
| 8 | 1, 9, 3, 4 |
| 7 | 2, 3, 4, 8 |
| 1 | 9, 2, 5, 7 |
| 6 | 5, 2, 3, 4 |
| 5 | 1, 9, 2, 8 |
| 2 | 9, 3, 1, 4 |
가장 먼저, 4번 학생의 자리를 정해야 한다. 현재 교실의 모든 칸은 빈칸이다. 2번 조건에 의해 인접한 칸 중에서 비어있는 칸이 가장 많은 칸인 (2, 2)이 4번 학생의 자리가 된다.
| 4 | ||
다음 학생은 3번이다. 1번 조건을 만족하는 칸은 (1, 2), (2, 1), (2, 3), (3, 2)이다. 이 칸은 모두 비어있는 인접한 칸이 2개이다. 따라서, 3번 조건에 의해 (1, 2)가 3번 학생의 자리가 된다.
| 3 | ||
| 4 | ||
다음은 9번 학생이다. 9번 학생이 좋아하는 학생의 번호는 8, 1, 2, 3이고, 이 중에 3은 자리에 앉아있다. 좋아하는 학생이 가장 많이 인접한 칸은 (1, 1), (1, 3)이다. 두 칸 모두 비어있는 인접한 칸이 1개이고, 행의 번호도 1이다. 따라서, 3번 조건에 의해 (1, 1)이 9번 학생의 자리가 된다.
| 9 | 3 | |
| 4 | ||
이번에 자리를 정할 학생은 8번 학생이다. (2, 1)이 8번 학생이 좋아하는 학생과 가장 많이 인접한 칸이기 때문에, 여기가 그 학생의 자리이다.
| 9 | 3 | |
| 8 | 4 | |
7번 학생의 자리를 정해보자. 1번 조건을 만족하는 칸은 (1, 3), (2, 3), (3, 1), (3, 2)로 총 4개가 있고, 비어있는 칸과 가장 많이 인접한 칸은 (2, 3), (3, 2)이다. 행의 번호가 작은 (2, 3)이 7번 학생의 자리가 된다.
| 이런 식으로 | ||
학생의 자리를 모두 정하면 다음과 같다.
| 9 | 3 | 2 |
| 8 | 4 | 7 |
| 5 | 6 | 1 |
이제 학생의 만족도를 구해야 한다. 학생의 만족도는 자리 배치가 모두 끝난 후에 구할 수 있다. 학생의 만족도를 구하려면 그 학생과 인접한 칸에 앉은 좋아하는 학생의 수를 구해야 한다. 그 값이 0이면 학생의 만족도는 0, 1이면 1, 2이면 10, 3이면 100, 4이면 1000이다.
학생의 만족도의 총합을 구해보자.
▶입력
첫째 줄에 N이 주어진다. 둘째 줄부터 N2개의 줄에 학생의 번호와 그 학생이 좋아하는 학생 4명의 번호가 한 줄에 하나씩 선생님이 자리를 정할 순서대로 주어진다.
학생의 번호는 중복되지 않으며, 어떤 학생이 좋아하는 학생 4명은 모두 다른 학생으로 이루어져 있다. 입력으로 주어지는 학생의 번호, 좋아하는 학생의 번호는 N2보다 작거나 같은 자연수이다. 어떤 학생이 자기 자신을 좋아하는 경우는 없다.
▶출력
첫째 줄에 학생의 만족도의 총합을 출력한다.
▶해설
푸는 공식이 있는 문제가 아닌 조건을 확인하며, 하나씩 구현하는 문제입니다.
조건을 살펴보겠습니다.
1. 비어있는 칸들 중에서 좋아하는 학생의 인접을 우선으로 한다.
2. 1번을 만족하는 동일한 칸이 있다면, 주변에 비어있는 칸이 많은 곳을 우선으로 한다.
3. 2번을 만족하는 동일한 칸이 있다면, 행이 낮은 곳을 우선으로, 행마저 같다면 열이 낮은 곳이 우선이 된다.
1번 -> 일단 비어있는 칸이며, 주위에 좋아하는 학생의 존재 수를 카운트합니다.
2번 -> 주변에 비어있는 칸을 카운트합니다.
3번 -> 행과 열의 위치를 파악합니다.
각각의 칸들에 규칙에 해당하는 값들을 저장하며, 비어있는 칸들을 모두 순회하고, 규칙대로 정렬하면 됩니다. 저는 PriorityQueue를 이용했습니다. 규칙 값들을 저장하는 Point 객체를 선언합니다.
PriorityQueue를 사용하기 위해서 Comparable을 상속받고 구현합니다. 1,2,3번 규칙에 따라서 정렬 기준을 세웁니다.
class Point implements Comparable<Point> {
int y;
int x;
int nearCount;
int likeCount;
public Point(int y, int x, int nearCount, int likeCount) {
this.y = y;
this.x = x;
this.nearCount = nearCount;
this.likeCount = likeCount;
}
@Override
public int compareTo(Point o2) {
if (this.likeCount > o2.likeCount) {
return -1;
} else if (this.likeCount < o2.likeCount) {
return 1;
} else {
if (this.nearCount > o2.nearCount) {
return -1;
} else if (this.nearCount < o2.nearCount) {
return 1;
} else {
if (this.y > o2.y) {
return 1;
} else if (this.y < o2.y) {
return -1;
} else {
if (this.x > o2.x) {
return 1;
} else {
return -1;
}
}
}
}
}
}
order 배열: 학생을 앉히는 순서
list 배열: 좋아하는 학생을 담는 컬렉션
PriorityQueue: 규칙에 따라서 최적의 칸을 정렬하는 queue
static int[] order;
static List<Integer>[] list;
static PriorityQueue<Point> queue = new PriorityQueue<>();
앉히는 순서가 있는 order 인덱스가 넘어왔을 때 likeCount와 nearCount를 구합니다.
private static void solve(int num) {
int ny, nx;
int nearCount, likeCount;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
nearCount = 0;
likeCount = 0;
if (map[i][j] != 0) {
continue;
}
// 상하좌우에 해당하는 값들을 확인한다.
for (int k = 0; k < 4; k++) {
ny = i + y[k];
nx = j + x[k];
if (ny >= 1 && ny <= n && nx >= 1 && nx <= n) {
// 주위에 종아하는 학생이 있는 것을 구하는 로직
for (Integer now : list[num]) {
if (now == map[ny][nx]) {
likeCount++;
}
}
// 주변에 비어있는 칸이 있는 수를 구하는 로직
if (map[ny][nx] == 0) {
nearCount++;
}
}
}
// 열, 행, 주변의 수, 좋아하는 학생이 주변에 있는 수를 저장합니다.
queue.add(new Point(i, j, nearCount, likeCount));
}
}
// 규칙에 따라서 저장되어 있으므로 첫 번째 해당하는 객체를 꺼내면 그것이 최적의 위치입니다.
Point poll = queue.poll();
map[poll.y][poll.x] = num;
}
전체 코드
public class Main {
static int n;
static int[][] map;
static int[] order;
static List<Integer>[] list;
static PriorityQueue<Point> queue = new PriorityQueue<>();
static int[] y = {1, -1, 0, 0}, x = {0, 0, 1, -1};
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
n = Integer.parseInt(br.readLine());
map = new int[n + 1][n + 1];
order = new int[n*n+1];
list = new ArrayList[n*n+1];
for (int i = 1; i <= n*n; i++) {
list[i] = new ArrayList<>();
}
for (int i = 1; i <= n * n; i++) {
String[] s = br.readLine().split(" ");
order[i] = Integer.parseInt(s[0]);
for (int j = 1; j < 5; j++) {
list[Integer.parseInt(s[0])].add(Integer.parseInt(s[j]));
}
}
for (int i = 1; i <= n * n; i++) {
solve(order[i]);
queue.clear();
}
int result=0;
for(int i=1; i<=n; i++){
for(int j=1; j<=n; j++){
result += getPrice(i,j);
}
}
System.out.println(result);
}
private static int getPrice(int a, int b){
int num = map[a][b];
int ny, nx, likeCount=0;
for(Integer now : list[num]){
for (int i = 0; i < 4; i++) {
ny = a + y[i];
nx = b + x[i];
if (ny >= 1 && ny <= n && nx >= 1 && nx <= n) {
if(map[ny][nx]==now){
likeCount++;
}
}
}
}
if(likeCount==0){
return 0;
}
else if(likeCount==1){
return 1;
}
else if(likeCount==2){
return 10;
}
else if(likeCount==3){
return 100;
}
else{
return 1000;
}
}
private static void solve(int num) {
int ny, nx;
int nearCount, likeCount;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
nearCount = 0;
likeCount = 0;
if (map[i][j] != 0) {
continue;
}
for (int k = 0; k < 4; k++) {
ny = i + y[k];
nx = j + x[k];
if (ny >= 1 && ny <= n && nx >= 1 && nx <= n) {
for (Integer now : list[num]) {
if (now == map[ny][nx]) {
likeCount++;
}
}
if (map[ny][nx] == 0) {
nearCount++;
}
}
}
queue.add(new Point(i, j, nearCount, likeCount));
}
}
Point poll = queue.poll();
map[poll.y][poll.x] = num;
}
}