[Algorithm] 백준 16234번 인구 이동 (Java)

토마토 문제와 비슷한데 조금 더 난이도 있는 문제였다..!
아직 그래프 탐색에 익숙하지 않아서 푸는데 시간이 좀 걸렸다.
더 많은 문제를 풀어봐야할 것 같다!

https://www.acmicpc.net/problem/16234

 

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.

예제 입력 1

2 20 50
50 30
20 40

예제 출력 1

1

 

초기 상태는 아래와 같다.

 

L = 20, R = 50 이기 때문에, 모든 나라 사이의 국경선이 열린다. (열린 국경선은 점선으로 표시)

 

연합은 하나 존재하고, 연합의 인구는 (50 + 30 + 20 + 40) 이다. 연합의 크기가 4이기 때문에, 각 칸의 인구수는 140/4 = 35명이 되어야 한다. 

풀이

설명

• 방문하지 않은 모든 좌표에 대해서 인구 이동이 없을 때까지 BFS 탐색을 한다.
• 이동할 좌표가 방문하지 않았고 국경선을 공유하는 두 나라의 인구차이 L명 이상 R명 이하면 방문처리를 한다.
• Queue에는 오늘 방문한 좌표값을 기록하여 이동 가능한 나라를 모두 방문하는데 사용한다.
• ArrayList에는 오늘 방문한 좌표값을 기록하여 추후 인구 이동이 끝난 후 각 나라의 인구수를 구하는데 사용한다.
• BFS 탐색이 끝나면 List에 있는 좌표값을 이용해 각 칸의 인구수를 (연합의 전체 인구수) / (연합을 이루고 있는 칸의 개수) 로 만든다.
• 인구 이동이 없으면 탐색을 종료한다.
• 인구 이동이 있으면 결과값을 하루 늘리고 방문을 초기화한 후 다시 BFS 탐색을 시작한다.

코드

package baekjoon;

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

public class bj_16234 {
	static int N, L, R;
	static int[][] populations;
	static boolean[][] visited;
	
	static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
	static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
	
	static List<int[]> list = new ArrayList<>();
	static boolean isMove = false;
	static int cnt;
	
	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());
		L = Integer.parseInt(st.nextToken());
		R = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		populations = new int[N][N];
		
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			
			for (int j = 0; j < N; j++) {
				populations[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}
		
		System.out.println(move());
	}
	
	private static int move() {
		while(true) {
			isMove = false;
			visited = new boolean[N][N];
			
			for (int i = 0; i < N; i++) {
				for (int j = 0; j < N; j++) {
					if(!visited[i][j]) {
						bfs(i, j);
					}
				}
			}
			
			if(!isMove) {
				break;
			} else {
				cnt++;
			}
		}
		
		return cnt;
	}
	
	private static void bfs(int x, int y) {
		Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
		
		queue.add(new int[] {x, y});
		list.add(new int[] {x, y});
		
		visited[x][y] = true;
		
		while(!queue.isEmpty()) {
			int[] q = queue.poll();
			
			x = q[0];
			y = q[1];
			
			for (int i = 0; i < 4; i++) {
				int nx = x + dx[i];
				int ny = y + dy[i];
				
				if(nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= N) continue;
				
				if(!visited[nx][ny]
						&& L <= Math.abs(populations[x][y] - populations[nx][ny])
						&& R >= Math.abs(populations[x][y] - populations[nx][ny])) {
					queue.add(new int[] {nx, ny});
					list.add(new int[] {nx, ny});
					visited[nx][ny] = true;
					isMove = true;
				}
			}
		}
		
		int sum = 0;
		
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			int[] tmp = list.get(i);
			sum += populations[tmp[0]][tmp[1]];
		}
		
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			int[] tmp = list.get(i);
			populations[tmp[0]][tmp[1]] = sum / list.size();
		}
		
		list.removeAll(list);
	}
}