[3055] 탈출(C++)

문제

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사악한 암흑의 군주 이민혁은 드디어 마법 구슬을 손에 넣었고, 그 능력을 실험해보기 위해 근처의 티떱숲에 홍수를 일으키려고 한다.

이 숲에는 고슴도치가 한 마리 살고 있다. 고슴도치는 제일 친한 친구인 비버의 굴로 가능한 빨리 도망가 홍수를 피하려고 한다.

티떱숲의 지도는 R행 C열로 이루어져 있다. 비어있는 곳은 '.'로 표시되어 있고, 물이 차있는 지역은 '*', 돌은 'X'로 표시되어 있다.

비버의 굴은 'D'로, 고슴도치의 위치는 'S'로 나타내어져 있다.

매 분마다 고슴도치는 현재 있는 칸과 인접한 네 칸 중 하나로 이동할 수 있다. (위, 아래, 오른쪽, 왼쪽)

물도 매 분마다 비어있는 칸으로 확장한다.

물이 있는 칸과 인접해있는 비어있는 칸(적어도 한 변을 공유)은 물이 차게 된다.

물과 고슴도치는 돌을 통과할 수 없다. 또, 고슴도치는 물로 차있는 구역으로 이동할 수 없고, 물도 비버의 소굴로 이동할 수 없다.

티떱숲의 지도가 주어졌을 때, 고슴도치가 안전하게 비버의 굴로 이동하기 위해 필요한 최소 시간을 구하는 프로그램을 작성하시오.

고슴도치는 물이 찰 예정인 칸으로 이동할 수 없다. 즉, 다음 시간에 물이 찰 예정인 칸으로 고슴도치는 이동할 수 없다.

이동할 수 있으면 고슴도치가 물에 빠지기 때문이다.

 

 

입력

첫째 줄에 50보다 작거나 같은 자연수 R과 C가 주어진다.

다음 R개 줄에는 티떱숲의 지도가 주어지며, 문제에서 설명한 문자만 주어진다. 'D'와 'S'는 하나씩만 주어진다.

 

 

출력

첫째 줄에 고슴도치가 비버의 굴로 이동할 수 있는 가장 빠른 시간을 출력한다.

만약, 안전하게 비버의 굴로 이동할 수 없다면, "KAKTUS"를 출력한다.

 

 

해결 방법

변형된 BFS 문제이다.

문제의 흐름은 크게 두 파트로 나눌 수 있다.

1️⃣ 물 이동
2️⃣ 고슴도치 이동

고슴도치와 물이 매 분마다 동시에 이동하는데 이 문제에서는 반드시 물을 먼저 이동한 뒤에 고슴도치를 이동시켜야 한다.

왜냐하면 입력 조건의 마지막에 고슴도치가 물이 찰 예정인 칸으로는 이동할 수 없다고 되어있기 때문!

물이 찰 예정인 칸을 그냥 미리 채워두고 시작하는 셈이다.

 

이제 매 분마다 while문을 돌면서 고슴도치가 비버 굴에 도착하거나 고슴도치가 더 이상 이동할 수 있는 경로가 없을 때까지(모든 칸이 물로 찼거나 벽인 경우) 1️⃣, 2️⃣의 과정을 반복하면 되는데,

물이 퍼지는 경로와 고슴도치가 이동할 경로를 저장할 2개의 큐가 필요하다.

그다음 BFS를 돌리면 되는데 이때 주의할 점은 큐가 빌 때까지 BFS를 돌리는게 아니라 처음 큐의 사이즈만큼 BFS를 돌려야 한다는 것이다.

왜냐하면 BFS를 돌면서 다음으로 탐색 가능한 칸을 계속 큐에 추가하게 되는데, 고슴도치와 물은 매 분마다 한 칸만 이동하기 때문이다.

큐가 빌때까지 BFS를 돌린다면 한 칸을 이동하는 게 계속해서 이동하게 되는 것!

 

 

내 코드

// [3055] 탈출
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

bool isArrive, visited[51][51];
char map[51][51];
int r, c, ans, dx[4] = {-1, 0, 1, 0}, dy[4] = {0, 1, 0, -1};
struct Info {
    int x;
    int y;
    int time;
};
queue<Info> path;
queue<pair<int, int>> water;

void input()
{
    cin >> r >> c;
    for(int i = 0; i < r; i++) {
        for(int j = 0; j < c; j++) {
            cin >> map[i][j];
            if(map[i][j] == '*') water.push(make_pair(i, j));
            else if(map[i][j] == 'S') {
                path.push({i, j, 0});
                visited[i][j] = true;
            }
        }
    }
}

void moveWater()
{   
    int initWater = water.size();
    for(int i = 0; i < initWater; i++) {
        int x = water.front().first;
        int y = water.front().second;
        water.pop();
        for(int j = 0; j < 4; j++) {
            int nx = x + dx[j];
            int ny = y + dy[j];
            if(nx < 0 || nx >= r || ny < 0 || ny >= c) continue;
            if(map[nx][ny] == '.') {
                map[nx][ny] = '*';
                water.push(make_pair(nx, ny));
            }
        }
    }
}

void moveHedgehog()
{
    int initPathSize = path.size();
    if(initPathSize == 0) {
        cout << "KAKTUS\n";
        exit(0);
    }
    for(int i = 0; i < initPathSize; i++) {
        int x = path.front().x;
        int y = path.front().y;
        int time = path.front().time;
        path.pop();
        for(int j = 0; j < 4; j++) {
            int nx = x + dx[j];
            int ny = y + dy[j];
            if(nx < 0 || nx >= r || ny < 0 || ny >= c) continue;
            else if(map[nx][ny] == 'D') { // 비버 굴 도착
                isArrive = true;
                ans = time + 1;
                return;
            }
            else if(map[nx][ny] == '.' && visited[nx][ny] == false) {
                path.push({nx, ny, time + 1});
                visited[nx][ny] = true;
                map[x][y] = '.'; // 고슴도치 이동하고 나면 그 전에 있었던 자리는 빈칸 처리
            }
        }
    }
}

void solve()
{
    while(isArrive == false) {
        moveWater();
        moveHedgehog();
    }
    cout << ans << '\n';
}

int main(void)
{
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);

    input();
    solve();

    return 0;
}