[BAEKJOON] 14234. 인구이동(JAVA)

:D 문제

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문제

N×N크기의 땅이 있고, 땅은 1×1개의 칸으로 나누어져 있다. 각각의 땅에는 나라가 하나씩 존재하며, r행 c열에 있는 나라에는 A[r][c]명이 살고 있다. 인접한 나라 사이에는 국경선이 존재한다. 모든 나라는 1×1 크기이기 때문에, 모든 국경선은 정사각형 형태이다.

오늘부터 인구 이동이 시작되는 날이다.

인구 이동은 하루 동안 다음과 같이 진행되고, 더 이상 아래 방법에 의해 인구 이동이 없을 때까지 지속된다.

• 국경선을 공유하는 두 나라의 인구 차이가 L명 이상, R명 이하라면, 두 나라가 공유하는 국경선을 오늘 하루 동안 연다.
• 위의 조건에 의해 열어야하는 국경선이 모두 열렸다면, 인구 이동을 시작한다.
• 국경선이 열려있어 인접한 칸만을 이용해 이동할 수 있으면, 그 나라를 오늘 하루 동안은 연합이라고 한다.
• 연합을 이루고 있는 각 칸의 인구수는 (연합의 인구수) / (연합을 이루고 있는 칸의 개수)가 된다. 편의상 소수점은 버린다.
• 연합을 해체하고, 모든 국경선을 닫는다.

각 나라의 인구수가 주어졌을 때, 인구 이동이 며칠 동안 발생하는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N, L, R이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 50, 1 ≤ L ≤ R ≤ 100)

둘째 줄부터 N개의 줄에 각 나라의 인구수가 주어진다. r행 c열에 주어지는 정수는 A[r][c]의 값이다. (0 ≤ A[r][c] ≤ 100)

인구 이동이 발생하는 일수가 2,000번 보다 작거나 같은 입력만 주어진다.

출력

인구 이동이 며칠 동안 발생하는지 첫째 줄에 출력한다.

 

Baekjoon

16234번: 인구 이동

구현  그래프 이론   그래프 탐색   너비 우선 탐색  시뮬레이션

 

 

:D 풀이 방법

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1. 국경선을 공유하고 있는 나라가 있는지 탐색(BFS)

시작 좌표를 기준으로 4방 탐색을 진행해 주변에 연합국이 존재하는지를 찾았다. 연합국의 여부는 각 나라의 인구수의 차이가 L보다 크고 R보다 작은 범위내에 있는지를 확인하였다.그리고 연합국이라면, ArrayList에 해당 국가의 위치 좌표를 저장하였다.

// 국경선을 공유하는 나라가 있는지 탐색
private static void bfs(Point start) {

    // 첫번째 탐색이 default
    ArrayList<Point> neighboringCountries = new ArrayList<>();
    neighboringCountries.add(start);

    Queue<Point> queue = new ArrayDeque<>();
    queue.add(start);
    visited[start.x][start.y] = true;

    while (!queue.isEmpty()) {

        Point current = queue.poll();

        for (int i = 0; i < 4; i++) {

            int nx = current.x + dirs[i][0];
            int ny = current.y + dirs[i][1];

            if (!isIn(nx, ny) || visited[nx][ny]) continue;

            // 연합국이라면
            if (isShareBorderline(land[current.x][current.y], land[nx][ny])) {
                queue.add(new Point(nx, ny));
                neighboringCountries.add(new Point(nx, ny));
                visited[nx][ny] = true;
            }
        }
    }

    // 가능한 경우 탐색 완료 후, 연합국의 인구수 갱신
    if (neighboringCountries.size() > 1) {
        updatePopulation(neighboringCountries);
    }

}

2. 인구수 갱신

BFS탐색을 통해 찾은 연합국의 수가 2이상이라면, 인구수 갱신을 하게 구현하였다. 인자로 받아온 리스트에 국가들을 뽑아 인구수의 평균값을 구해 다시 갱신해주는 작업을 진행하였다.

// 연합한 나라의 인구수 갱신
private static void updatePopulation(ArrayList<Point> neighboringCountries) {

    // 연합국의 인구수 합
    int avg = 0;
    for (Point point : neighboringCountries) {
        avg += land[point.x][point.y];
    }

    // 평균
    avg /= neighboringCountries.size();

    // 갱신
    for (Point point : neighboringCountries) {
        land[point.x][point.y] = avg;
    }
}

 

 

:D 작성 코드

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import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Solution16234H {

    // 좌표를 저장할 클래스
    static class Point {
        int x, y;

        public Point(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }

    static int N, L, R;
    static int[][] land;
    static boolean[][] visited;
    static int[][] dirs = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}}; // 상 - 하 - 좌 - 우

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // 입력
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 땅의 크기
        L = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 최소 인구수
        R = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 최대 인구수

        // 생성
        land = new int[N][N];
        visited = new boolean[N][N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                land[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }

        int answer = 0;
        boolean isStopped = false;

        // 국경선을 공유하고 있는 나라 수
        while (true) {

            // 국경을 공유할 수 있는 나라가 하나라도 있다면 계속 진행
            loop:
            for (int x = 0; x < N; x++) {
                for (int y = 0; y < N; y++) {

                    // 4방 탐색
                    for (int i = 0; i < 4; i++) {
                        int nx = x + dirs[i][0];
                        int ny = y + dirs[i][1];

                        if (!isIn(nx, ny)) continue;
                        if (isShareBorderline(land[x][y], land[nx][ny])) {
                            break loop;
                        }
                    }

                    // 찾지 못했다면
                    if (x == N - 1 && y == N - 1) {
                        isStopped = true;
                    }
                }
            }

            // 더 이상 인구 이동이 불가능한다면, 종료
            if (isStopped) break;

            // 탐색 전 초기화
            visited = new boolean[N][N];

            // 국경선을 공유하는 나라가 있는지 탐색
            for (int i = 0; i < N; i++) {
                for (int j = 0; j < N; j++) {
                    if (visited[i][j]) continue;
                    bfs(new Point(i, j));
                }
            }
            answer ++;
        }
        System.out.print(answer);
    }


    // 국경선을 공유하는 나라가 있는지 탐색
    private static void bfs(Point start) {

        // 첫번째 탐색이 default
        ArrayList<Point> neighboringCountries = new ArrayList<>();
        neighboringCountries.add(start);

        Queue<Point> queue = new ArrayDeque<>();
        queue.add(start);
        visited[start.x][start.y] = true;

        while (!queue.isEmpty()) {

            Point current = queue.poll();

            for (int i = 0; i < 4; i++) {

                int nx = current.x + dirs[i][0];
                int ny = current.y + dirs[i][1];

                if (!isIn(nx, ny) || visited[nx][ny]) continue;

                // 연합국이라면
                if (isShareBorderline(land[current.x][current.y], land[nx][ny])) {
                    queue.add(new Point(nx, ny));
                    neighboringCountries.add(new Point(nx, ny));
                    visited[nx][ny] = true;
                }
            }
        }

        // 가능한 경우 탐색 완료 후, 연합국의 인구수 갱신
        if (neighboringCountries.size() > 1) {
            updatePopulation(neighboringCountries);
        }

    }

    // 연합한 나라의 인구수 갱신
    private static void updatePopulation(ArrayList<Point> neighboringCountries) {

        // 연합국의 인구수 합
        int avg = 0;
        for (Point point : neighboringCountries) {
            avg += land[point.x][point.y];
        }

        // 평균
        avg /= neighboringCountries.size();

        // 갱신
        for (Point point : neighboringCountries) {
            land[point.x][point.y] = avg;
        }
    }


    // 탐색 범위 확인
    private static boolean isIn(int nx, int ny) {
        return nx >= 0 && ny >= 0 && nx < N && ny < N;
    }

    // 공유할 수 있는지 인구수 범위 계산
    private static boolean isShareBorderline(int population1, int population2) {
        return L <= Math.abs(population1 - population2) && R >= Math.abs(population2 - population1);
    }
}

 

 

 

마무리

문제에서 더 이상 아래 방법에 의해 인구 이동이 없을 때까지 지속된다. 라는 조건을 잘 처리한 건지 모르겠다.

좀 더 고민해보고 다른 방법을 찾아 다시 시도해 봐야겠다!