코테_Baekjoon_21608_상어초등학교

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

21608번: 상어 초등학교

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.

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.

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 총 합을 출력한다.

 

제한

• 3 ≤ N ≤ 20

 

접근

해당 문제는 단순 구현문제다. 다만 구현에 대한 제약사항이 까다로워 풀기에 쉽지 않은 문제였다.

조건은 다음과 같았고, 해당 조건을 해결하기 위해 필요한 순서는 다음과 같았다.

• 아래 조건을 만족시키기 위해 CompareTo를 상속받은 Seat객체를 만들고 비교한다.
  • 비어있는 칸 중에서 좋아하는 학생이 인접한 칸에 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
    • 모든 칸을 돌면서 좋아하는 학생이 몇 명이 있는지 확인해야 한다.
      • 만약 선택한 칸에 이미 학생이 존재한다면 넘어가야한다.
    • 비어있는 칸이라면 좋아하는 학생이 몇명인지 계산한다.
    • 만약 이전에 계산했던 칸보다 좋아하는 학생이 더 많은 칸이라면 해당 칸을 선택한다.
    • 최종적으로 선택한 칸에 학생을 자리시킨다.
  • 1을 만족하는 칸이 여러 개이면, 인접한 칸 중에서 비어있는 칸이 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
    • 해당 조건을 만족시키기 위해 좋아하는 학생이 몇 명인지 계산할 당시 인접한 칸중 얼마나 비어있는지 계산 후 저장한다.
  • 2를 만족하는 칸도 여러 개인 경우에는 행의 번호가 가장 작은 칸으로, 그러한 칸도 여러 개이면 열의 번호가 가장 작은 칸으로 자리를 정한다.
    • 해당 조건을 만족시키기 위해 좋아하는 학생이 몇 명인지 계산할 당시 행과 열도 같이 저장한다.
• 좋아하는 학생수를 계산한 뒤 해당 값을 출력한다.

 

해서 작성한 코드는 다음과 같다.

•  

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

class Main {
    static int N;
    static int[][] likes, map;
    static int[][] dirType = {{-1,0},{0,1},{1,0},{0,-1}};

    public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st;
        int answer = 0;

        N = Integer.parseInt(br.readLine());
        likes = new int[N*N+1][4];
        map = new int[N][N];
        for(int n = 0; n < N*N; n++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int student = Integer.parseInt(st.nextToken());
            for(int i = 0; i < 4; i++) likes[student][i] = Integer.parseInt(st.nextToken());

            //Seat 탐색
            Seat seat = findSeat(student);
            map[seat.row][seat.col] = student;
        }
        for(int row = 0; row < N; row++) {
            for(int col = 0; col < N; col++) {
                //좋아하는 학생 수 탐색
                int value = getStudentSum(row,col,map[row][col]);
                if(value >0) answer+= Math.pow(10, value-1);
            }
        }
        System.out.println(answer);

    }

    public static Seat findSeat(int student) {
        Seat seat = null;
        //모든 칸 탐색
        for(int row = 0; row < N; row++) {
            for(int col = 0; col < N; col++) {
                if(map[row][col] != 0) continue;	//해당 칸에 학생이 있을경우 패스

                //좋아하는 학생 & 비어있는 칸 계산 후 행&열과 같이 저장
                Seat cur = new Seat(row,col, getStudentSum(row,col,student),getEmptySum(row,col));

                if(seat == null) seat = cur;
                //이전 기록과 비교해 더 알맞은 조건이면 해당 Seat로 변경
                else if(seat.compareTo(cur) > 0) seat = cur;
            }
        }
        return seat;
    }

    //좋아하는 학생 수 계산
    public static int getStudentSum(int row, int col, int student) {
        int cnt = 0;
        int[] like = likes[student];

        //인접한 칸을 모두 탐색
        for(int[] dir: dirType) {
            int nRow = row + dir[0];
            int nCol = col + dir[1];

            if(!inRange(nRow, nCol)) continue;	//칸 밖의 경우 패스
            //좋아하는 학생을 하나씩 비교해 좋아하는 학생이 있을 경우 값을 1 올림.
            for(int l : like) {
                if(map[nRow][nCol] == l) cnt++;
            }
        }
        return cnt;
    }

    //비어있는 칸 계산
    public static int getEmptySum(int row, int col) {
        int cnt = 0;

        //인접한 칸을 모두 탐색
        for(int[] dir : dirType) {
            int nRow = row+dir[0];
            int nCol = col + dir[1];

            //비어있는 칸인 경우 값을 1올림
            if(inRange(nRow,nCol) && map[nRow][nCol] == 0) cnt++;
        }

        return cnt;
    }

    public static boolean inRange(int row, int col) {
        return 0 <= row && row < N && 0 <= col && col < N;
    }
}

class Seat implements Comparable<Seat>{
    int row, col;
    int aroundLike, aroundEmpty;

    public Seat(int row, int col, int aroundLike, int aroundEmpty) {
        this.row = row;
        this.col = col;
        this.aroundEmpty = aroundEmpty;
        this.aroundLike = aroundLike;
    }

    @Override
    public int compareTo(Seat other) {
        //좋아하는 학생 수 비교
        if(aroundLike != other.aroundLike) return other.aroundLike - aroundLike;
        //빈 칸 수 비교
        if(aroundEmpty != other.aroundEmpty) return other.aroundEmpty - aroundEmpty;
        //행 비교
        if(row != other.row) return row - other.row;
        //열 비교
        return col - other.col;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "{row :"+row+", col :"+col+", aroundLike :"+aroundLike+", aroundEmpty :"+aroundEmpty+"}";
    }
}