BOJ 16235. 나무 재테크

24-03-13

🙇‍♀️[Gold III] 나무 재테크 - 16235

문제 링크

성능 요약

메모리: 3112 KB, 시간: 152 ms

분류

자료 구조, 구현, 시뮬레이션

제출 일자

2024년 3월 13일 17:45:00

문제 설명

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 떨어진 칸의 개수, c는 가장 왼쪽으로부터 떨어진 칸의 개수이다. r과 c는 1부터 시작한다.

상도는 전자통신공학과 출신답게 땅의 양분을 조사하는 로봇 S2D2를 만들었다. S2D2는 1×1 크기의 칸에 들어있는 양분을 조사해 상도에게 전송하고, 모든 칸에 대해서 조사를 한다. 가장 처음에 양분은 모든 칸에 5만큼 들어있다.

매일 매일 넓은 땅을 보면서 뿌듯한 하루를 보내고 있던 어느 날 이런 생각이 들었다.

나무 재테크를 하자!

나무 재테크란 작은 묘목을 구매해 어느정도 키운 후 팔아서 수익을 얻는 재테크이다. 상도는 나무 재테크로 더 큰 돈을 벌기 위해 M개의 나무를 구매해 땅에 심었다. 같은 1×1 크기의 칸에 여러 개의 나무가 심어져 있을 수도 있다.

이 나무는 사계절을 보내며, 아래와 같은 과정을 반복한다.

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. 어떤 칸 (r, c)와 인접한 칸은 (r-1, c-1), (r-1, c), (r-1, c+1), (r, c-1), (r, c+1), (r+1, c-1), (r+1, c), (r+1, c+1) 이다. 상도의 땅을 벗어나는 칸에는 나무가 생기지 않는다.

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

K년이 지난 후 상도의 땅에 살아있는 나무의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N, M, K가 주어진다.

둘째 줄부터 N개의 줄에 A배열의 값이 주어진다. r번째 줄의 c번째 값은 A[r][c]이다.

다음 M개의 줄에는 상도가 심은 나무의 정보를 나타내는 세 정수 x, y, z가 주어진다. 처음 두 개의 정수는 나무의 위치 (x, y)를 의미하고, 마지막 정수는 그 나무의 나이를 의미한다.

출력

첫째 줄에 K년이 지난 후 살아남은 나무의 수를 출력한다.

🚀풀이

나무 구조체를 만들었다.

struct Tree
{
	int r, c, age;
	bool operator<(const Tree& other)
	{
		return age < other.age;
	}
};

정렬은 나이가 적은 순으로 정렬되게 만듦.

전역변수를 만들고 초기 입력값을 받는다.

int n, m, k;
int dy[] = { -1, -1, 0, 1, 1, 1, 0, -1 };
int dx[] = { 0, 1, 1, 1, 0, -1, -1, -1 };
vector<vector<int>> board; // 영양분을 계산하고 있다.
vector<vector<vector<int>>> trees;
vector<Tree> deadTrees;
vector<Tree> divTrees;
vector<vector<int>> S2D2; // 겨울에 들어올 에너지 값을 저장한다.

void setting()
{
	// 입력값
	cin >> n >> m >> k;
	// 공간 확보.
	board = vector<vector<int>>(n + 1, vector<int>(n + 1, 5)); // 초기에는 5의 영양분이 있다.
	S2D2 = vector<vector<int>>(n + 1, vector<int>(n + 1));
	trees = vector<vector<vector<int>>>(n + 1, vector<vector<int>>(n + 1));
	// 겨울에 들어올 에너지 값 저장.
	for (int y = 1; y <= n; ++y)
	{
		for (int x = 1; x <= n; ++x)
		{
			cin >> S2D2[y][x];
		}
	}

	// 초기에 심겨진 나무 저장
	int r, c, age;
	for (int i = 1; i <= m; ++i)
	{
		cin >> r >> c >> age;
		trees[r][c].push_back(age);
	}
}

죽은 나무, 나중에 번식할 나무를 따로 만든 이유는 시간 복잡도를 줄이기 위해서이다.
이문제는 제한 시간이 0.3초로 매우 짧아서 최대한 시간을 줄여야했다.

처음 생각한 로직은 Tree구조체 배열을 만들어서 여기서 모든걸 할려고했지만 시간초과때문에 로직을 바꿨다.

void spring()
{
	for (int y = 1; y <= n; ++y)
	{
		for (int x = 1; x <= n; ++x)
		{
			if (trees[y][x].size() == 0)
				continue;

			sort(trees[y][x].begin(), trees[y][x].end());

			int size = trees[y][x].size();
			int deadCnt = 0;
			for (int k = 0; k < size; ++k)
			{
				if (board[y][x] >= trees[y][x][k])
				{
					// 나이만큼 양분을 먹고 나이가 한살 증가한다.
					board[y][x] -= trees[y][x][k];
					trees[y][x][k]++;

                    // 5의 배수가 되면 가을에 번식이 가능하다.
					if (trees[y][x][k] % 5 == 0)
					{
						divTrees.push_back({y, x, trees[y][x][k] });
					}
				}
				else
				{
					deadTrees.push_back({ y, x, trees[y][x][k] });
					deadCnt++;
				}
			}

            // 이미 정렬된 상태이므로 다시한번 정렬을 할 필요가 없다.  
			for (int k = 0; k < deadCnt; ++k)
					trees[y][x].pop_back();
		}
	}
}

void summer()
{
	// 봄에 죽은 나무가 양분으로 변한다.
	for (int i = 0; i < deadTrees.size(); ++i)
	{
		int energy = deadTrees[i].age / 2;
		board[deadTrees[i].r][deadTrees[i].c] += energy;
	}

	deadTrees.clear();
}

void autumn()
{
	for (int i = 0; i < divTrees.size(); ++i)
	{
		for (int j = 0; j < 8; ++j)
		{
			int ny = divTrees[i].r + dy[j];
			int nx = divTrees[i].c + dx[j];

			if (ny < 1 || nx < 1 || ny > n || nx > n)
				continue;
			// 나이가 1인 나무 추가.
            // spring에 정렬을 할테니 push_back을 한다.
			trees[ny][nx].push_back(1);
			
		}
	}

	divTrees.clear();
}

void winter()
{
	// 영양분 공급하기.
	for (int y = 1; y <= n; ++y)
	{
		for (int x = 1; x <= n; ++x)
		{
			board[y][x] += S2D2[y][x];
		}
	}
}

이렇게 k년이 지나면 tree배열에서 각각의 크기만 구하면 된다.

void solve()
{
	setting();

	for (int i = 1; i <= k; ++i)
	{
		spring();
		summer();
		autumn();
		winter();
	}

	int cnt = 0;

	for (int y = 1; y <= n; ++y)
	{
		for (int x = 1; x <= n; ++x)
		{
			cnt += trees[y][x].size();
		}
	}
	cout << cnt;
}

로직은 간단해서 구현은 쉬웠지만 시간제한때문에 오래걸렸다.

최대한 시간복잡도를 줄이다보니 deque의 push_front를 사용해서 정렬을 하지말까 생각해봤는데 vector로 구현해도 정답이 되어서 vector로 했다.

deque로 구현해도 답이 나온다.

🚀전체 코드

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include<iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <math.h>

using namespace std;

struct Tree
{
	int r, c, age;
	bool operator<(const Tree& other)
	{
		return age < other.age;
	}
};

const int MAX = 1234567890;
int n, m, k;
int dy[] = { -1, -1, 0, 1, 1, 1, 0, -1 };
int dx[] = { 0, 1, 1, 1, 0, -1, -1, -1 };
vector<vector<int>> board; // 영양분을 계산하고 있다.
vector<vector<vector<int>>> trees;
vector<Tree> deadTrees;
vector<Tree> divTrees;
vector<vector<int>> S2D2; // 겨울에 들어올 에너지 값을 저장한다.

void setting()
{
	// 입력값
	cin >> n >> m >> k;
	// 공간 확보.
	board = vector<vector<int>>(n + 1, vector<int>(n + 1, 5)); // 초기에는 5의 영양분이 있다.
	S2D2 = vector<vector<int>>(n + 1, vector<int>(n + 1));
	trees = vector<vector<vector<int>>>(n + 1, vector<vector<int>>(n + 1));
	// 겨울에 들어올 에너지 값 저장.
	for (int y = 1; y <= n; ++y)
	{
		for (int x = 1; x <= n; ++x)
		{
			cin >> S2D2[y][x];
		}
	}

	// 초기에 심겨진 나무 저장
	int r, c, age;
	for (int i = 1; i <= m; ++i)
	{
		cin >> r >> c >> age;
		trees[r][c].push_back(age);
	}
}

void spring()
{
	for (int y = 1; y <= n; ++y)
	{
		for (int x = 1; x <= n; ++x)
		{
			if (trees[y][x].size() == 0)
				continue;

			sort(trees[y][x].begin(), trees[y][x].end());

			int size = trees[y][x].size();
			int deadCnt = 0;
			for (int k = 0; k < size; ++k)
			{
				if (board[y][x] >= trees[y][x][k])
				{
					// 나이만큼 양분을 먹고 나이가 한살 증가한다.
					board[y][x] -= trees[y][x][k];
					trees[y][x][k]++;

					if (trees[y][x][k] % 5 == 0)
					{
						divTrees.push_back({y, x, trees[y][x][k] });
					}
				}
				else
				{
					deadTrees.push_back({ y, x, trees[y][x][k] });
					deadCnt++;
				}
			}

			for (int k = 0; k < deadCnt; ++k)
					trees[y][x].pop_back();
		}
	}
}

void summer()
{
	// 봄에 죽은 나무가 양분으로 변한다.
	for (int i = 0; i < deadTrees.size(); ++i)
	{
		int energy = deadTrees[i].age / 2;
		board[deadTrees[i].r][deadTrees[i].c] += energy;
	}

	deadTrees.clear();
}

void autumn()
{
	for (int i = 0; i < divTrees.size(); ++i)
	{
		for (int j = 0; j < 8; ++j)
		{
			int ny = divTrees[i].r + dy[j];
			int nx = divTrees[i].c + dx[j];

			if (ny < 1 || nx < 1 || ny > n || nx > n)
				continue;
			// 나이가 1인 나무 추가.
			trees[ny][nx].push_back(1);
			
		}
	}

	divTrees.clear();
}

void winter()
{
	// 영양분 공급하기.
	for (int y = 1; y <= n; ++y)
	{
		for (int x = 1; x <= n; ++x)
		{
			board[y][x] += S2D2[y][x];
		}
	}
}

void solve()
{
	setting();

	for (int i = 1; i <= k; ++i)
	{
		spring();
		summer();
		autumn();
		winter();
	}

	int cnt = 0;

	for (int y = 1; y <= n; ++y)
	{
		for (int x = 1; x <= n; ++x)
		{
			cnt += trees[y][x].size();
		}
	}
	cout << cnt;
}

int main()
{
	FILE* stream;
	ios_base::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(NULL);
	cout.tie(NULL);
	freopen_s(&stream, "input.txt", "rt", stdin);

	solve();

	return 0;
}

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🙇‍♀️[Gold III] 나무 재테크 - 16235

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참고

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BOJ 13301. 타일 장식물

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