[백준] 16236번 아기 상어 파이썬

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.

입력

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.

출력

첫째 줄에 아기 상어가 엄마 상어에게 도움을 요청하지 않고 물고기를 잡아먹을 수 있는 시간을 출력한다.

예제 입력 1

3
0 0 0
0 0 0
0 9 0

예제 출력 1

0

예제 입력 2

3
0 0 1
0 0 0
0 9 0

예제 출력 2

3

예제 입력 3

4
4 3 2 1
0 0 0 0
0 0 9 0
1 2 3 4

예제 출력 3

14

예제 입력 4

6
5 4 3 2 3 4
4 3 2 3 4 5
3 2 9 5 6 6
2 1 2 3 4 5
3 2 1 6 5 4
6 6 6 6 6 6

예제 출력 4

60

예제 입력 5

6
6 0 6 0 6 1
0 0 0 0 0 2
2 3 4 5 6 6
0 0 0 0 0 2
0 2 0 0 0 0
3 9 3 0 0 1

예제 출력 5

48

예제 입력 6

6
1 1 1 1 1 1
2 2 6 2 2 3
2 2 5 2 2 3
2 2 2 4 6 3
0 0 0 0 0 6
0 0 0 0 0 9

예제 출력 6

39

문제풀이

• 이번 문제는 bfs로 생각해도 도저히 못 풀어서 답안을 참고하였다.
  • 참고 블로그
• 먼저 bfs 함수를 생성한다.
• 1. 먹은 좌표를 담을 deque와 먹을 수 있는 좌표를 담을 리스트 변수를 만든다. 2. 현재 좌표까지 몇 초가 흘렀는지 계산하는 time_graph를 만든다. 3. q를 돌면서 지금 q의 길이만큼 또 while을 돈다. 1. 왜냐하면 바로 물고기를 먹는게 아니라 먹을 수 있는 물고기를 저장하여 가장 가까운 위치에 있는 것을 먹어야 하기 때문이다. 2. 다음 칸이 범위내에 있다면 1. 그 칸의 값이 0(빈칸)이거나 무게와 같다면 이동한다. 1. 이동하여 아직 어마 상어를 부르지 않아도 되니 time_graph에 시간을 업데이트 한다. 2. 또한 q에도 칸을 저장한다. 3. 만약 다음 칸이 0보다 크고 무게보다 작다면 먹을 수 있는 물고기 리스트에 저장한다. 4. q의 길이만큼 다 돌았으면 1. 먹을 수 있는 물고기 리스트에 값이 있을 경우 1. 가장 최솟값을 좌표로 사용한다.(가장 위쪽, 가장 왼쪽이 기준이니) 2. 그리고 먹은 횟수를 +1하고 먹은 횟수와 무게가 같다면 먹은 횟수를 초기화 한 후 무게는 1 증가시킨다. 2. 최솟값 좌표는 이제 0으로 만든다. 5. q를 다 돌았으면 지금까지의 시간 그래프에서 엄마 상어를 부르기까지의 시간을 출력한다.

def bfs(x, y, weight, time, eat, n, dx, dy, graph):
    q, eat_ok = deque(), []
    q.append([x, y])
    time_graph = [[-1] * n for _ in range(n)]
    time_graph[x][y] = time
    while q:
        q_len = len(q)
        while q_len:
            x, y = q.popleft()
            for i in range(4):
                nx = x + dx[i]
                ny = y + dy[i]
                if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n:
                    if time_graph[nx][ny] == -1:
                        if graph[nx][ny] == 0 or graph[nx][ny] == weight:
                            time_graph[nx][ny] = time_graph[x][y] + 1
                            q.append([nx, ny])
                        elif 0 < graph[nx][ny] < weight:
                            eat_ok.append([nx, ny])
            q_len -= 1
        if eat_ok:
            nx, ny = min(eat_ok)
            eat += 1
            if eat == weight:
                eat = 0
                weight += 1
            graph[nx][ny] = 0
            return nx, ny, weight, time_graph[x][y] + 1, eat, n, dx, dy, graph
    print(time)
    sys.exit()

• 답안 제출은 solution 함수를 생성하여 제출하였다.
  • 필요한 값들을 입력받았다.
  • x, y 좌표로 아기 상어가 있는 위치를 저장한다.
    • 위에서 만든 graph로 for loop를 돌아 해당 리스트마다 9가 있는지 확인하고 9가 있으면 그 리스트의 index와 그 리스트에서 9의 인덱스를 각각 할당한다.
  • 아기 상어 위치를 0으로 만든다.
  • 무게와 시간, 먹은 횟수를 각각 할당하고 bfs를 돈다.

def solution():
    n = int(input())
    graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
    x, y = [(idx, value.index(9)) for idx, value in enumerate(graph) if 9 in value][0]
    dx = [-1, 0, 0, 1]
    dy = [0, -1, 1, 0]
    graph[x][y] = 0
    weight, time, eat = 2, 0, 0
    while True:
        x, y, weight, time, eat, n, dx, dy, graph = bfs(x, y, weight, time, eat, n, dx, dy, graph)

제출답안

from collections import deque
import sys

input = sys.stdin.readline


def bfs(x, y, weight, time, eat, n, dx, dy, graph):
    q, eat_ok = deque(), []
    q.append([x, y])
    time_graph = [[-1] * n for _ in range(n)]
    time_graph[x][y] = time
    while q:
        q_len = len(q)
        while q_len:
            x, y = q.popleft()
            for i in range(4):
                nx = x + dx[i]
                ny = y + dy[i]
                if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n:
                    if time_graph[nx][ny] == -1:
                        if graph[nx][ny] == 0 or graph[nx][ny] == weight:
                            time_graph[nx][ny] = time_graph[x][y] + 1
                            q.append([nx, ny])
                        elif 0 < graph[nx][ny] < weight:
                            eat_ok.append([nx, ny])
            q_len -= 1
        if eat_ok:
            nx, ny = min(eat_ok)
            eat += 1
            if eat == weight:
                eat = 0
                weight += 1
            graph[nx][ny] = 0
            return nx, ny, weight, time_graph[x][y] + 1, eat, n, dx, dy, graph
    print(time)
    sys.exit()


def solution():
    n = int(input())
    graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
    x, y = [(idx, value.index(9)) for idx, value in enumerate(graph) if 9 in value][0]
    dx = [-1, 0, 0, 1]
    dy = [0, -1, 1, 0]
    graph[x][y] = 0
    weight, time, eat = 2, 0, 0
    while True:
        x, y, weight, time, eat, n, dx, dy, graph = bfs(x, y, weight, time, eat, n, dx, dy, graph)

solution()