[백준 21608] 상어 초등학교 with JAVA

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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.

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.

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

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

public class Main {
    static int N;
    static int[][] map;
    static int[][] like_list;
    static int[] dr = {-1, 1, 0, 0};
    static int[] dc = {0, 0, -1, 1};

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

        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        map = new int[N][N];
        like_list = new int[N*N+1][4];
        for (int i = 0; i < N*N; i++){
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int number = Integer.parseInt(st.nextToken());
            for (int j = 0; j < 4; j++){
                like_list[number][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
            Node node = calc_node(number);
            map[node.r][node.c] = number;
        }
        sol();
    }
    public static void sol(){
        int ans = 0;
        int tmp = 0;
        for (int i = 0; i < N; i++){
            for (int j = 0; j < N; j++){
                int num = map[i][j];
                int[] like = like_list[num];
                for (int k = 0; k < 4; k++){
                    int newR = i + dr[k];
                    int newC = j + dc[k];
                    if (0 <= newR && newR < N && 0 <= newC && newC < N){
                        if (map[newR][newC] == like[0] || map[newR][newC] == like[1] || map[newR][newC] == like[2] || map[newR][newC] == like[3]){
                            tmp++;
                        }
                    }
                }
                if (tmp == 1) ans += 1;
                else if (tmp == 2) ans += 10;
                else if (tmp == 3) ans += 100;
                else if (tmp == 4) ans += 1000;
                tmp = 0;
            }
        }

        System.out.println(ans);
    }
    public static int[] calc_like(int r, int c, int number){
        int likes = 0;
        int empty = 0;
        int[] like = like_list[number];
        for (int i = 0; i < 4; i++){
            int newR = r + dr[i];
            int newC = c + dc[i];
            if (0 <= newR && newR < N && 0 <= newC && newC < N){
                if (map[newR][newC] == like[0] || map[newR][newC] == like[1] || map[newR][newC] == like[2] || map[newR][newC] == like[3]){
                    likes++;
                }
                else if (map[newR][newC] == 0) empty++;
            }
        }
        return new int[]{likes, empty};
    }
    public static Node calc_node(int number){
        PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<>();
        for (int r = 0; r < N; r++){
            for (int c = 0; c < N; c++){
                if (map[r][c] == 0){
                    int[] ans = calc_like(r, c, number);
                    int likes = ans[0];
                    int empty = ans[1];
                    pq.add(new Node(r, c, likes, empty));
                }
            }
        }
        return pq.poll();
    }
    public static class Node implements Comparable<Node>{
        int r, c, likes, empty;

        public Node(int r, int c, int like, int empty) {
            this.r = r;
            this.c = c;
            this.likes = like;
            this.empty = empty;
        }

        @Override
        public int compareTo(Node o) {
            if (this.likes == o.likes){
                if (this.empty == o.empty){
                    if (this.r == o.r) return this.c - o.c;
                    else return this.r - o.r;
                }
                else return o.empty - this.empty;
            }
            else return o.likes - this.likes;
        }
    }
}

1. 어려웠던 점:

- 문제를 꼼꼼히 읽고, 노트에 로직을 작성한 후, 풀어야되는데 빨리 풀고싶은 욕심에 먼저 코드를 손 댔다가 시간을 너무 많이 잡아 먹었다.

 

2. 알게된 점:

-  다음에는 배열로 일일히 비교하는 것보다 리스트로 contains 함수를 사용해야겠다. (좋아하는 사람 구할 때)

 

3. 알고리즘 풀이:

- row index, column index, like count, empty count의 값을 가지는 class Node를 만든다.

맵을 돌며, 사람이 앉아 있지 않는 좌석마다 우선순위큐에 Node를 집어넣는다. (좋아하는 사람, 비어있는 좌석 숫자를 같이)

우선순위큐에서 나온 노드가 그 학생이 앉아야하는 좌석이다.

 

만족도 계산은 좋아하는 사람 리스트를 만들었던 것을 활용해 계산

 

- 정말 간단한 구현문제