[Algorithm] 백준_상어 초등학교_21608번 (JAVA) 🏫

📝문제

https://www.acmicpc.net/problem/21608

티어: 골드5

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.

1. 비어있는 칸 중에서 좋아하는 학생이 인접한 칸에 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
2. 1을 만족하는 칸이 여러 개이면, 인접한 칸 중에서 비어있는 칸이 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
3. 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 번호좋아하는 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 빈 칸이다. 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.

9	3
8	4	7

이런식으로 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 총 합을 구해보자.

 

💡풀이

문제 유형

구현

 

걸린 시간

100분

 

풀이 방법 도출 (주석 확인)

1. 학생별 좋아하는 학생 번호 담는 인접리스트 선언
2. 자리를 정할 순서대로 학생을 queue에 집어넣기 위함
3. 1과 2 입력받기
4. 자리 배열 선언
5. 첫 번째 학생은 무조건 (1,1) by 조건에 의하여
6. 입력받은 학생 순서대로 자리 배정
7. 자리를 정할 학생 가져오기
8. 우선순위 큐를 사용하여 주어진 조건에 맞게 정렬 설정
9. 비어있는 자리를 기준으로 양옆 위아래 검사하여 비어있는 칸의 개수와 좋아하는 사람의 수 계산
10. 가장 우선순위가 높은 자리를 가져와 학생 자리 배정
11. 학생 만족도 구하기

//1. 좋아하는 학생이랑 가장 많이 붙을 수 있는 칸
//2. 비어있는 칸이랑 가장 많이 붙을 수 있는 칸
//3. 행의 번호가 가장 작은 칸
//4. 열의 번호가 가장 작은 칸

import java.util.*;
import java.io.*;

class Main {
    static int N;
    static int[][] seat;
    static ArrayList<Integer>[] list;
    static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
    static int[] dy = {0, 1, 0, -1};

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        N = Integer.parseInt(br.readLine());
        StringTokenizer st;

        //1)학생별 좋아하는 학생 번호 담는 인접리스트 선언
        list = new ArrayList[N * N + 1];

        for (int i = 0; i <= N * N; i++) {
            list[i] = new ArrayList<>();
        }

        //2)자리를 정할 순서대로 학생을 queue에 집어넣기 위함
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();

        //3) 1과 2 입력 받기
        for (int i = 0; i < N * N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int student = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int like1 = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int like2 = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int like3 = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int like4 = Integer.parseInt(st.nextToken());
            queue.add(student);
            list[student].add(like1);
            list[student].add(like2);
            list[student].add(like3);
            list[student].add(like4);
        }

        //4) 자리 배열 선언
        seat = new int[N][N];
        //5) 첫번째 학생은 무조건 (1,1) by 조건에 의하여
        seat[1][1] = queue.poll();

        //6) 입력받은 학생 순서대로 자리 배정
        while (!queue.isEmpty()) {
            //7) 자리를 정할 학생 가져오기
            int s = queue.poll();

            //8) 우선순위 큐를 사용하여 주어진 조건에 맞게 정렬 설정
            PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>((a, b) -> {
                //행,열,좋아하는사람,빈칸
                if (a[2] != b[2]) {
                    return b[2] - a[2];// 좋아하는 학생이 인접한 칸에 가장 많은 칸으로
                }
                if (a[3] != b[3]) {
                    return b[3] - a[3];// 비어있는 칸이 가장 많은 칸으로
                }
                if (a[0] != b[0]) {
                    return a[0] - b[0];// 행의 번호가 가장 작은 칸으로
                }
                return a[1] - b[1];// 열의 번호가 가장 작은 칸으로
            });

            //9) 비어있는 자리를 기준으로 양옆 위아래 검사하여 비어있는 칸의 개수와 좋아하는 사람의 수 계산
            for (int i = 0; i < N; i++) {
                for (int j = 0; j < N; j++) {
                    if (seat[i][j] != 0) {
                        continue; //비어있는 칸만 검사
                    }
                    int[] result = findSeat(s, i, j);
                    pq.add(new int[]{i, j, result[0], result[1]});
                }
            }

            //10) 가장 우선순위가 높은 자리를 가져와 학생 자리 배정
            int[] sit = pq.poll();
            seat[sit[0]][sit[1]] = s;
        }

        //11) 학생 만족도 구하기
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                sum += satisfied(seat[i][j], i,j);
            }
        }

        System.out.println(sum);
    }

    public static int[] findSeat(int s, int x, int y) {
        int likeStudent = 0;
        int emptySeat = 0;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nx = x + dx[i];
            int ny = y + dy[i];

            if (nx >= 0 && nx < N && ny >= 0 && ny < N) {
                if (list[s].contains(seat[nx][ny])) {
                    likeStudent++;
                }
                if (seat[nx][ny] == 0) {
                    emptySeat++;
                }
            }
        }
        return new int[]{likeStudent, emptySeat};
    }

    public static int satisfied(int s, int x, int y){
        int likeStudent = 0;
        int[] score = {0,1,10,100,1000};
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nx = x + dx[i];
            int ny = y + dy[i];

            if (nx >= 0 && nx < N && ny >= 0 && ny < N) {
                if (list[s].contains(seat[nx][ny])) {
                    likeStudent++;
                }
            }
        }
        return score[likeStudent];
    }
}

 

🤔Review

아기 상어, 청소년 상어 문제보다 10배는 수월했다 티어가 올라갈수록 확실히 문제가 복잡해지는 듯,,,