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https://www.acmicpc.net/problem/16235

 

16235번: 나무 재테크

부동산 투자로 억대의 돈을 번 상도는 최근 N×N 크기의 땅을 구매했다. 상도는 손쉬운 땅 관리를 위해 땅을 1×1 크기의 칸으로 나누어 놓았다. 각각의 칸은 (r, c)로 나타내며, r은 가장 위에서부터

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1.문제설명

 

봄에는 나무가 자신의 나이만큼 양분을 먹고, 나이가 1 증가한다. 각각의 나무는 나무가 있는 1×1 크기의 칸에 있는 양분만 먹을 수 있다. 하나의 칸에 여러 개의 나무가 있다면, 나이가 어린 나무부터 양분을 먹는다. 만약, 땅에 양분이 부족해 자신의 나이만큼 양분을 먹을 수 없는 나무는 양분을 먹지 못하고 즉시 죽는다.

 

여름에는 봄에 죽은 나무가 양분으로 변하게 된다. 각각의 죽은 나무마다 나이를 2로 나눈 값이 나무가 있던 칸에 양분으로 추가된다. 소수점 아래는 버린다.

가을에는 나무가 번식한다. 번식하는 나무는 나이가 5의 배수이어야 하며, 인접한 8개의 칸에 나이가 1인 나무가 생긴다.

 

겨울에는 S2D2가 땅을 돌아다니면서 땅에 양분을 추가한다. 각 칸에 추가되는 양분의 양은 A[r][c]이고, 입력으로 주어진다.

 

문제에서 설명한 단계에 맞춰서 똑같이 구현하면 됩니다.

 


2.접근방법[알고리즘]

구현과 동시에 코드 최적화가 핵심입니다.

시간제한이 0.3초여서 최대한 최적화해야 해결할 수 있습니다.

 

이 문제에서 한 칸 안에 나무 여러 개가 있을 수 있습니다.

한 칸에 나무가 여러 개 있을 경우 나이가 적은 나무 부터 양분을 섭취해야합니다.

 

이때 자연스럽게 매번마다 나무를 오름차순으로 sort한 뒤 양분을 섭취하게끔 해야겠다는 생각이 듭니다.

하지만 그러면 시간초과로 틀립니다.

 

문제 조건 상 sort는 맨 처음 한 번만 해도 풀 수 있습니다.

 

8칸에 새로 생기는 나무의 나이는 무조건 1이기 때문에

새로 생긴 나무를 맨 앞으로 보내주고

이전에 있던 나무들은 뒤로 보내주면 sort를 해주지 않아도 됩니다.

 


 

3.문제풀이코드 C++

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int n, m, k, ans, arr[11][11], added[11][11];
int dx[8] = { 1,0,-1,0,1,-1,1,-1 };
int dy[8] = { 0,1,0,-1,1,-1,-1,1 };

struct Tree {
	int x, y, age;
	bool operator<(const Tree &bb) const {
		return age < bb.age;
	}
};

int main() {
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);

	vector<Tree> v;
	cin >> n >> m >> k;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		for (int j = 1; j <= n; j++) {
			cin >> added[i][j];
			arr[i][j] = 5;
		}
	}

	for (int i = 0; i < m; i++) {
		int x, y, z;
		cin >> x >> y >> z;
		v.push_back({ x,y,z });
	}

	sort(v.begin(), v.end());
	
	for (int K = 0; K < k; K++) {
		vector<Tree> new_v;

		// 봄
		for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
			if (v[i].age == 0) continue;

			if (v[i].age <= arr[v[i].x][v[i].y]) {
				arr[v[i].x][v[i].y] -= v[i].age;
				v[i].age++;

				// 가을에 새로 생기는 나무들
				if (v[i].age % 5 == 0) {
					for (int j = 0; j < 8; j++) {
						int nx = v[i].x + dx[j];
						int ny = v[i].y + dy[j];
                        
						//new_v 벡터에 새로생기는 나무들 먼저 넣어줌
						if (nx <= 0 || nx > n || ny <= 0 || ny > n)continue;
						new_v.push_back({ nx, ny, 1 });
					}
				}
			}
			else {
            	//죽은 나무들 
				v[i].age = -v[i].age;
			}
		}

		//여름 
		for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
        //죽은 나무들 양분으로 전환 
			if (v[i].age < 0)
			{
				arr[v[i].x][v[i].y] += (-v[i].age / 2);
			}
			else {
            //new_v에 기존에 있던 나무들 뒤로 보내줌 
				new_v.push_back(v[i]);
			}
		}

		// 겨울
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			for (int j = 1; j <= n; j++) {
				arr[i][j] += added[i][j];
			}
		}

		v.swap(new_v);
	}


	cout << v.size() << '\n';
	return 0;
	
}

백준 16235번 시간초과 해결

 

 

 

백준 16235번: 나무 재테크 반례

이 테스트케이스가 오래 걸린다면 통과할 수 없습니다.

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1 1 4
1 2 4
1 3 4
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1 8 4
1 9 4
1 10 4
2 1 4
2 2 4
2 3 4
2 4 4
2 5 4
2 6 4
2 7 4
2 8 4
2 9 4
2 10 4
3 1 4
3 2 4
3 3 4
3 4 4
3 5 4
3 6 4
3 7 4
3 8 4
3 9 4
3 10 4
4 1 4
4 2 4
4 3 4
4 4 4
4 5 4
4 6 4
4 7 4
4 8 4
4 9 4
4 10 4
5 1 4
5 2 4
5 3 4
5 4 4
5 5 4
5 6 4
5 7 4
5 8 4
5 9 4
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6 1 4
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6 3 4
6 4 4
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6 6 4
6 7 4
6 8 4
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7 1 4
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7 4 4
7 5 4
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8 4 4
8 5 4
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8 7 4
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8 9 4
8 10 4
9 1 4
9 2 4
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9 4 4
9 5 4
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9 9 4
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10 4 4
10 5 4
10 6 4
10 7 4
10 8 4
10 9 4
10 10 4

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https://www.acmicpc.net/problem/17142

 

17142번: 연구소 3

인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에 승원이가 침입했고, 바이러스를 유출하려고 한다. 바이러스는 활성 상태와 비활성 상태가 있다. 가장 처음에 모든 바이러스는 비활성 상태이고

www.acmicpc.net

1.문제설명

 

7 3
2 0 0 0 1 1 0
0 0 1 0 1 2 0
0 1 1 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 2 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 0 0 2

 

첫째 줄에 연구소의 크기 N(4 ≤ N ≤ 50), 놓을 수 있는 바이러스의 개수 M(1 ≤ M ≤ 10)이 주어진다.

둘째 줄부터 N개의 줄에 연구소의 상태가 주어진다.

0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스를 놓을 수 있는 위치이다.

2의 개수는 M보다 크거나 같고, 10보다 작거나 같은 자연수이다.

2는 비활성화된 바이러스를 의미하고 2 중에서 m개를 선택해 바이러스를 활성화시킬 때

벽을 제외한 모든 영역이 바이러스가 되는 최소 시간을 구해야한다.

 

 

 

2.문제접근[알고리즘]

https://dingcoding.tistory.com/90

 

백준 14502번: 연구소 - DFS, BFS, 백트래킹 C++ 풀이

https://www.acmicpc.net/problem/14502 14502번: 연구소 인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에서 바이러스가 유출되었다. 다행히 바이러스는 아직 퍼지지 않았고, 바이러스의 확산을 막기 위해서

dingcoding.tistory.com

https://dingcoding.tistory.com/91

 

백준 17141번 : 연구소 2 - BFS DFS 백트래킹 응용 문제

https://www.acmicpc.net/problem/17141 17141번: 연구소 2 인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에 승원이가 침입했고, 바이러스를 유출하려고 한다. 승원이는 연구소의 특정 위치에 바이러스 M개를

dingcoding.tistory.com

 

연구소 3번 문제는 연구소 1번 2번 문제와 비슷하나 가장 중요한 차이점은

초기에 모든 바이러스는 비활성화 상태라는 점이다.

문제에서 m개의 비활성화 바이러스를 선택해

벽을 제외한 모든 영역이 바이러스가 되는 최소 시간을 구해야한다.

모든 영역은 비활성화 바이러스거나 활성화 바이러스거나 상관 없이 바이러스이기만 하면 된다.

 

 

문제풀이과정

1. DFS를 통해 m개의 비활성화 바이러스를 선택해 활성화 바이러스로 만든다.

2. 선택된 활성화바이러스로 BFS를 하고, 벽을 제외한 모든영역에 바이러스를 퍼트리는 시간을 구한다.

3. DFS를 돌며 m개를 다르게 선택하며 최소 시간을 구해준다.

4. 바이러스를 어떤 방법으로도 전체 영역에 퍼트릴 수 없다면 -1, 아니면 최소시간을 출력한다.

 

 

 

3.문제풀이코드 C++

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int n, m, arr[51][51], ans=INT_MAX, total_zero;
int dx[4] = { 1,0,-1,0 };
int dy[4] = { 0,1,0,-1 };
bool ch[51][51];

bool virus_select[11];
vector<pair<int, int> > virus;
queue<pair<int,int> > Q;

void BFS() {
	int count_zero = 0;

	//활성화된 바이러스 Q에 넣어줌 
	for (int i = 0; i < virus.size(); i++) {
		if (virus_select[i] == 1) {
			Q.push({ virus[i].first, virus[i].second});
			ch[virus[i].first][virus[i].second] = 1;
		}
	}

	int time = 0;
	while (!Q.empty()) {
		int cur_size = Q.size();

		/*0인 영역에 바이러스를 다 퍼트렸는지 체크*/
		if (total_zero == count_zero) {
			ans = min(time, ans);
			while (!Q.empty()) Q.pop();
			break;
		}

		/*같은 시간에 새로 추가된 모든 바이러스를 BFS로 탐색*/
		for (int j = 0; j < cur_size; j++) {
			int x = Q.front().first;
			int y = Q.front().second;
			Q.pop();
			for (int i = 0; i < 4; i++) {
				int nx = x + dx[i];
				int ny = y + dy[i];
				if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= n) continue;
				if (arr[nx][ny] == -1) continue; //벽이면 continue
				if (ch[nx][ny] == 0) { //비활성화된 바이러스, 0인 영역 모두 방문
					ch[nx][ny] = 1;
					Q.push({ nx, ny });
					if (arr[nx][ny] == 0) count_zero++; //0인 영역을 방문한 거라면 0인 영역에 바이러스 퍼진 갯수 세줌
				}
			}
		}
		time++;
	}

	//DFS에서 또 ch를 사용하므로 BFS함수 이전 원래 상태로 초기화
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < n; j++) {
			ch[i][j] = 0;
		}
	}

}

void DFS(int cur, int L) {
	if (L == m) {
		BFS();
	}
	else {
		for (int i = cur; i < virus.size(); i++) {
			virus_select[i] = 1;
			DFS(i + 1, L + 1);
			virus_select[i] = 0;
		}
	}
}

int main() {
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);
	cin >> n >> m;

	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < n; j++) {
			cin >> arr[i][j];
			
			if (arr[i][j] == 2) virus.push_back({ i,j });
			else if(arr[i][j] == 0) total_zero++;
		}
	}

	DFS(0, 0);

	if (ans == INT_MAX) {
		cout << -1;
	}
	else {
		cout << ans;
	}

}

백준 17142 연구소3 해결 메모리 및 시간

 

4.틀린 이유

1. 시간초과 이유 : 바이러스를 벽을 제외한 모든 영역에 퍼트렸는지 확인

/*0인 영역에 바이러스를 다 퍼트렸는지 체크*/
		if (total_zero == count_zero) {
			ans = min(time, ans);
			while (!Q.empty()) Q.pop();
			break;
		}

 

0의 개수를 세는 변수를 따로 설정해 바이러스가 된 0의 개수를 세서 비교했다.

이전에는 n*n 배열을 모두 탐색해 0이 있는지 없는지 확인해서 시간초과가 나서 틀렸다.

 

 

2. 비활성화된 바이러스도 바이러스다.

처음에 문제를 잘 이해하지 못해 모든 바이러스를 활성화 시켜야 끝나는 줄 알고 그렇게 했는데

비활성화 여부와 관계없이 모든 영역이 바이러스로 바뀌어있으면 BFS를 종료하면 된다.

 

 

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