[JAVA] 백준 18405번 : 경쟁적 전염

[18405번 : 경쟁적 전염] - Gold5

 

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[ 문제 ]

NxN 크기의 시험관이 있다. 시험관은 1x1 크기의 칸으로 나누어지며, 특정한 위치에는 바이러스가 존재할 수 있다. 모든 바이러스는 1번부터 K번까지의 바이러스 종류 중 하나에 속한다.

 

시험관에 존재하는 모든 바이러스는 1초마다 상, 하, 좌, 우의 방향으로 증식해 나간다. 단, 매 초마다 번호가 낮은 종류의 바이러스부터 먼저 증식한다. 또한 증식 과정에서 특정한 칸에 이미 어떠한 바이러스가 존재한다면, 그 곳에는 다른 바이러스가 들어갈 수 없다.

 

시험관의 크기와 바이러스의 위치 정보가 주어졌을 때, S초가 지난 후에 (X,Y)에 존재하는 바이러스의 종류를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 만약 S초가 지난 후에 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는다면, 0을 출력한다. 이 때 X와 Y는 각각 행과 열의 위치를 의미하며, 시험관의 가장 왼쪽 위에 해당하는 곳은 (1,1)에 해당한다.

 

예를 들어 다음과 같이 3x3 크기의 시험관이 있다고 하자. 서로 다른 1번, 2번, 3번 바이러스가 각각 (1,1), (1,3), (3,1)에 위치해 있다. 이 때 2초가 지난 뒤에 (3,2)에 존재하는 바이러스의 종류를 계산해보자.

1초가 지난 후에 시험관의 상태는 다음과 같다.

2초가 지난 후에 시험관의 상태는 다음과 같다.

결과적으로 2초가 지난 뒤에 (3,2)에 존재하는 바이러스의 종류는 3번 바이러스다. 따라서 3을 출력하면 정답이다.

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[ 입력 ]

• 첫째 줄에 자연수 N, K가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (1 ≤ N ≤ 200, 1 ≤ K ≤ 1,000)
• 둘째 줄부터 N개의 줄에 걸쳐서 시험관의 정보가 주어진다.
• 각 행은 N개의 원소로 구성되며, 해당 위치에 존재하는 바이러스의 번호가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다.
• 단, 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는 경우 0이 주어진다.
• 또한 모든 바이러스의 번호는 K이하의 자연수로만 주어진다.
• N+2번째 줄에는 S, X, Y가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (0 ≤ S ≤ 10,000, 1 ≤ X, Y ≤ N)

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[ 출력 ]

[ # 예제 입력 1 ]
3 3
1 0 2
0 0 0
3 0 0
2 3 2

[ # 예제 출력 1 ]
3

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[ Code ]

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static class Node implements Comparable<Node> {
        int y, x, virus;

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

        @Override
        public int compareTo(Node o) {
            return this.virus - o.virus;
        }
    }

    static int n;
    static int[][] arr;
    static boolean[][] visited;
    static List<Node> virus = new ArrayList<>();
    static int[] dy = {-1, 1, 0, 0};
    static int[] dx = {0, 0, -1, 1};

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        
        n = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int k = Integer.parseInt(st.nextToken());
        
        arr = new int[n][n];
        visited = new boolean[n][n];

        for (int y = 0; y < n; y++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int x = 0; x < n; x++) {
                arr[y][x] = Integer.parseInt(st.nextToken());
                if (arr[y][x] != 0) {
                    virus.add(new Node(y, x, arr[y][x]));
                }
            }
        }

        st = new StringTokenizer(br.readLine());
        int s = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int ansY = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
        int ansX = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;

        for (int time = 1; time <= s; time++) {
            bfs();
        }

        bw.write(String.valueOf(arr[ansY][ansX]));
        bw.close();
    }

    static void bfs() {
        PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<>();
        for (Node cur : virus) {
            pq.add(new Node(cur.y, cur.x, cur.virus));
        }
        virus = new ArrayList<>();

        while (!pq.isEmpty()) {
            Node cur = pq.poll();
            visited[cur.y][cur.x] = true;

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nextY = cur.y + dy[i];
                int nextX = cur.x + dx[i];

                if (isValid(nextY, nextX) && !visited[nextY][nextX] && arr[nextY][nextX] == 0) {
                    arr[nextY][nextX] = cur.virus;
                    virus.add(new Node(nextY, nextX, arr[nextY][nextX]));
                }
            }
        }
    }

    static boolean isValid(int y, int x) {
        return y >= 0 && y < n && x >= 0 && x < n;
    }
}

• 초기에 주어지는 바이러스 정보를 virus 리스트에 저장한다.
• 주어진 시간초마다 bfs를 진행한다.
  • 현재 virus 리스트에 들어있는 값들 중 낮은 종류의 바이러스가 먼저 증식할 수 있도록 우선순위 큐에 넣는다.
  • 우선순위 큐에 다 넣은 후 virus 리스트는 초기화한다.
  • 우선순위 큐에 들어있는 값을 하나씩 꺼내면서 상,하,좌,우로 증식시킨다. (맵 안에 값이 있고, 방문하지 않았으며, 바이러스가 없는 0칸이면)
  • 증식시킬 땐 virus 리스트에 현재 좌표와 바이러스 종류를 함께 저장한다.