[백준] 17144 미세먼지 안녕! java

문제

미세먼지를 제거하기 위해 구사과는 공기청정기를 설치하려고 한다. 공기청정기의 성능을 테스트하기 위해 구사과는 집을 크기가 R×C인 격자판으로 나타냈고, 1×1 크기의 칸으로 나눴다. 구사과는 뛰어난 코딩 실력을 이용해 각 칸 (r, c)에 있는 미세먼지의 양을 실시간으로 모니터링하는 시스템을 개발했다. (r, c)는 r행 c열을 의미한다.

공기청정기는 항상 1번 열에 설치되어 있고, 크기는 두 행을 차지한다. 공기청정기가 설치되어 있지 않은 칸에는 미세먼지가 있고, (r, c)에 있는 미세먼지의 양은 Ar,c이다.

1초 동안 아래 적힌 일이 순서대로 일어난다.

1. 미세먼지가 확산된다. 확산은 미세먼지가 있는 모든 칸에서 동시에 일어난다.
   • (r, c)에 있는 미세먼지는 인접한 네 방향으로 확산된다.
   • 인접한 방향에 공기청정기가 있거나, 칸이 없으면 그 방향으로는 확산이 일어나지 않는다.
   • 확산되는 양은 Ar,c/5이고 소수점은 버린다.
   • (r, c)에 남은 미세먼지의 양은 Ar,c - (Ar,c/5)×(확산된 방향의 개수) 이다.
2. 공기청정기가 작동한다.
   • 공기청정기에서는 바람이 나온다.
   • 위쪽 공기청정기의 바람은 반시계방향으로 순환하고, 아래쪽 공기청정기의 바람은 시계방향으로 순환한다.
   • 바람이 불면 미세먼지가 바람의 방향대로 모두 한 칸씩 이동한다.
   • 공기청정기에서 부는 바람은 미세먼지가 없는 바람이고, 공기청정기로 들어간 미세먼지는 모두 정화된다.

다음은 확산의 예시이다.

왼쪽과 오른쪽에 칸이 없기 때문에, 두 방향으로만 확산이 일어났다.

인접한 네 방향으로 모두 확산이 일어난다.

공기청정기가 있는 칸으로는 확산이 일어나지 않는다.

공기청정기의 바람은 다음과 같은 방향으로 순환한다.

방의 정보가 주어졌을 때, T초가 지난 후 구사과의 방에 남아있는 미세먼지의 양을 구해보자.

입력

첫째 줄에 R, C, T (6 ≤ R, C ≤ 50, 1 ≤ T ≤ 1,000) 가 주어진다.

둘째 줄부터 R개의 줄에 Ar,c (-1 ≤ Ar,c ≤ 1,000)가 주어진다. 공기청정기가 설치된 곳은 Ar,c가 -1이고, 나머지 값은 미세먼지의 양이다. -1은 2번 위아래로 붙어져 있고, 가장 윗 행, 아랫 행과 두 칸이상 떨어져 있다.

출력

첫째 줄에 T초가 지난 후 구사과 방에 남아있는 미세먼지의 양을 출력한다.

풀이

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

public class Main {
    static final int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
    static final int[] dy = {0, 0, -1, 1};
    static final int DIRECTION_NUM = 4;
    static BufferedReader br;
    static BufferedWriter bw;
    static StringTokenizer st;
    static int r, c, t, ans;
    static int[][] map;
    static Pair[] airCleaner;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

        //input
        st = new StringTokenizer(br.readLine());
        r = stoi(st.nextToken());
        c = stoi(st.nextToken());
        t = stoi(st.nextToken());
        map = new int[r][c];
        airCleaner = new Pair[2];
        for (int i = 0; i < r; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < c; j++) {
                map[i][j] = stoi(st.nextToken());
                if(map[i][j] == -1) {
                    //공기청정기 위치 저장
                    if(airCleaner[0] == null) {
                        airCleaner[0] = new Pair(i, j);
                    } else {
                        airCleaner[1] = new Pair(i, j);
                    }
                }
            }
        }

        //로직
        while(t-- > 0) {
            map = spreadAirPollution();
            turnOnAirCleaner();
        }

        //미세먼지 양 구하기
        for (int i = 0; i < r; i++) {
            for (int j = 0; j < c; j++) {
                if(map[i][j] != -1) {
                    ans += map[i][j];
                }
            }
        }

        //정답 출력
        bw.write(ans + "\n");
        bw.flush();
        bw.close();
    }

    public static int stoi(String s) {return Integer.parseInt(s);}

    public static int[][] spreadAirPollution() {
        int[][] tmp = new int[r][c];
        //공기청정기 위치 생성
        tmp[airCleaner[0].x][airCleaner[0].y] = -1;
        tmp[airCleaner[1].x][airCleaner[1].y] = -1;
        for (int i = 0; i < r; i++) {
            for (int j = 0; j < c; j++) {
                //먼지가 있을 때
                if(map[i][j] > 0) {
                    tmp[i][j] += map[i][j];
                    //네 방향으로 확산
                    for (int k = 0; k < DIRECTION_NUM; k++) {
                        int x = dx[k] + i;
                        int y = dy[k] + j;
                        //확산이 가능한가? : 범위를 벗어나지 않으면서 공기청정기가 없는 경우
                        if(x < 0 || y < 0 || x >= r || y >= c) continue;
                        if(map[x][y] == -1) continue;
                        //미세먼지 증가
                        tmp[x][y] += map[i][j] / 5;
                        tmp[i][j] -= map[i][j] / 5;
                    }
                }
            }
        }
        return tmp;
    }

    public static void turnOnAirCleaner() {
        //위쪽 공기청정기
        for (int i = airCleaner[0].x - 1; i > 0; i--) {
            map[i][0] = map[i-1][0];
        }
        for (int i = 0; i < c - 1; i++) {
            map[0][i] = map[0][i + 1];
        }
        for (int i = 0; i < airCleaner[0].x; i++) {
            map[i][c - 1] = map[i + 1][c - 1];
        }
        for (int i = c - 1; i > airCleaner[0].y; i--) {
            map[airCleaner[0].x][i] = map[airCleaner[0].x][i - 1];
        }
        map[airCleaner[0].x][1] = 0;
        //아래쪽 공기청정기
        for (int i = airCleaner[1].x + 1; i < r - 1; i++) {
            map[i][0] = map[i + 1][0];
        }

        for (int i = 0; i < c - 1; i++) {
            map[r - 1][i] = map[r - 1][i + 1];
        }

        for (int i = r - 1; i > airCleaner[1].x; i--) {
            map[i][c - 1] = map[i - 1][c - 1];
        }

        for (int i = c - 1; i > airCleaner[1].y + 1; i--) {
            map[airCleaner[1].x][i] = map[airCleaner[1].x][i - 1];
        }

        map[airCleaner[1].x][1] = 0;
    }
}

class Pair {
    int x;
    int y;

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

구현 시뮬레이션 문제이다.

 

이 문제에서 구현해야할 때 조심해야할 핵심 포인트는 두가지 이다.

 

1. 먼지의 확산 시 초기값 변경되는 오류

2. 공기청정의 순환이 제대로 이루어지지 않는 경우

 

1번의 해결법은 동일한 크기의 배열을 하나 만들어서 바이러스가 확산되어 변경된 값은 새로만든 배열에 저장해서 기존의 원본값을 유지할 수 있도록 했다. 그리고 한번의 확산이 완료되면 원래 배열의 참조 변수에 새로 만든 배열을 넣어주면 된다.

 

2번은 그냥 정확하게 구현해주면 된다. 구현 시 헷갈려서 실수할 수 있으니 틀렸다면 하나하나 디버깅을 해서 어디가 문제인지 빠르게 찾아보면 된다.