[백준] 백준 말이 되고픈 원숭이 1600[Java]

출처 : https://www.acmicpc.net/problem/1600

1600번: 말이 되고픈 원숭이

문제

동물원에서 막 탈출한 원숭이 한 마리가 세상구경을 하고 있다. 그 녀석은 말(Horse)이 되기를 간절히 원했다. 그래서 그는 말의 움직임을 유심히 살펴보고 그대로 따라 하기로 하였다. 말은 말이다. 말은 격자판에서 체스의 나이트와 같은 이동방식을 가진다. 다음 그림에 말의 이동방법이 나타나있다. x표시한 곳으로 말이 갈 수 있다는 뜻이다. 참고로 말은 장애물을 뛰어넘을 수 있다.

 

근데 원숭이는 한 가지 착각하고 있는 것이 있다. 말은 저렇게 움직일 수 있지만 원숭이는 능력이 부족해서 총 K번만 위와 같이 움직일 수 있고, 그 외에는 그냥 인접한 칸으로만 움직일 수 있다. 대각선 방향은 인접한 칸에 포함되지 않는다.

이제 원숭이는 머나먼 여행길을 떠난다. 격자판의 맨 왼쪽 위에서 시작해서 맨 오른쪽 아래까지 가야한다. 인접한 네 방향으로 한 번 움직이는 것, 말의 움직임으로 한 번 움직이는 것, 모두 한 번의 동작으로 친다. 격자판이 주어졌을 때, 원숭이가 최소한의 동작으로 시작지점에서 도착지점까지 갈 수 있는 방법을 알아내는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 정수 K가 주어진다. 둘째 줄에 격자판의 가로길이 W, 세로길이 H가 주어진다. 그 다음 H줄에 걸쳐 W개의 숫자가 주어지는데, 0은 아무것도 없는 평지, 1은 장애물을 뜻한다. 장애물이 있는 곳으로는 이동할 수 없다. 시작점과 도착점은 항상 평지이다. W와 H는 1이상 200이하의 자연수이고, K는 0이상 30이하의 정수이다.

출력

첫째 줄에 원숭이의 동작수의 최솟값을 출력한다. 시작점에서 도착점까지 갈 수 없는 경우엔 -1을 출력한다.

 

예제 입력 1

1

4 4

0 0 0 0

1 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

 

예제 출력 1

4 

 

풀이 ( 아이디어 )

- 매 순간, 원숭이처럼 움직이는 경우와 말처럼 움직이는 경우의 수를 모두 확인해야하는 완전탐색 문제

- 어떻게 매 순간??

- boolean visit[ K+1 ][ R ][ C ] 3차원 배열을 활용해서 말처럼 움직이는 각 경우( K ) 의 배열을 이용하자

- 최단거리를 구하므로 BFS 사용

문제점 1)

- 어떻게 처음의 벽(1) 을 체크 해야할까? 

- 원래 입력받은 map[r][c]를 이용해서 벽을 체크하기

- 이후, visit[k][r][c] 를 이용해 미방문 좌표만 체크하기

문제점 2)

- 매번 count 를 어떻게 처리 해야할까?

- 객체 선언 시, count 와 k ( 말로움직인 횟수) 저장할 수 있도록 하자.

 

알게된 점)

- 말처럼 K 번 이동한 3차원 배열의 visit 에서,   K 3차원 배열에서 비교해야 할지 ( 말처럼 새롭게 뛸 경우 )

   K-1 3차원 배열 ( 이전 배열 기준 ) 에서 비교해야 할지 고민 됐다. 방문처리를 어디서 처리해야할지 혼란

-  K 3차원 배열에서 처리하는게 맞다.

-  왜 ? 문제는 : 최단 거리를 구하는 것이다.

-  내가 가려고 하는 곳에 이미 방문한 적이 있다면 그 녀석이 나보다 빠른 것이다.

 

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

public class 말이되고픈원숭이_1600 {

	static int[] dr = { -1, 0, 1, 0 };
	static int[] dc = { 0, 1, 0, -1 };
	static int[][] jump = { { -2, 1 }, { -1, 2 }, { 1, 2 }, { 2, 1 }, { 2, -1 }, { 1, -2 }, { -1, -2 }, { -2, -1 } }; // 오른쪽맨위부터
																														// 시계방향으로
																														// 8개
	static int k;
	static int w, h;
	static int[][] map;
	static boolean[][][] visit;
	

	static public class Monkey {
		int k;
		int x;
		int y;
		int cnt;

		public Monkey(int k, int cnt, int x, int y) {
			this.k = k;
			this.x = x;
			this.y = y;
			this.cnt = cnt;
		}
	}

	public static void main(String[] args) {

		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		Queue<Monkey> queue = new LinkedList<>();

		k = sc.nextInt(); // 말 처럼 움직일 수 있는 회수
		w = sc.nextInt();
		h = sc.nextInt();

		map = new int[h][w];
		visit = new boolean[k + 1][h][w];

		// 입력받기
		for (int i = 0; i < h; i++) {
			for (int j = 0; j < w; j++) {
				map[i][j] = sc.nextInt();

			}
		}

		visit[0][0][0] = true; // 방문표시
		queue.add(new Monkey(0, 0, 0, 0)); // k가 0일때 부터 시작

		while (!queue.isEmpty()) {
			Monkey m = queue.poll();
			// 추가 처리
			if (m.x == h - 1 && m.y == w - 1) { // 끝에 도달했을 때,
				// System.out.println(m.x + " " + m.y);
				System.out.println(m.cnt);
				return;

			}

			// m.k 가 말처럼 뛸 수 있는 최대 횟수와 같다면, 원숭이처럼만 뛰어야 한다.

			for (int d = 0; d < 4; d++) { // 4방 서치
				int nr = m.x + dr[d];
				int nc = m.y + dc[d];
				int cnt = m.cnt;
				int nextmap = m.k;
				if (nr < 0 || nc < 0 || nr >= h || nc >= w)
					continue; // boundary check
				// 벽인경우
				if (map[nr][nc] == 1)
					continue;

				if (visit[nextmap][nr][nc])
					continue; // 방문했으면

				// 들린적이 없거나, 벽이 아닌경우에는
				visit[nextmap][nr][nc] = true ; // 방문처리
				queue.add(new Monkey(nextmap, cnt + 1, nr, nc)); // 
			}
			// 4방 서치 마지막 다 한다음에
			// m.k 가 주어진 K와 같다면 더이상 말처럼 뛰지 못한다.
			if ( m.k == k) continue;

			for (int d = 0; d < 8; d++) {
				int nr = m.x + jump[d][0];
				int nc = m.y + jump[d][1];
				int cnt = m.cnt;
				int nextmap = m.k + 1;
				if (nr < 0 || nc < 0 || nr >= h || nc >= w)
					continue; // boundary check
				// 벽인경우
				if (map[nr][nc] == 1)
					continue;
				
				if (visit[nextmap][nr][nc])
					continue; // 방문했으면 패스
				// 들린적이 없거나, 벽이 아닌경우에는
				// m.k는 while 실행 시 , 이전에 취한 원숭이 움직임의 종류
				visit[nextmap][nr][nc] = true ; // 방문처리
				queue.add(new Monkey(nextmap, cnt + 1, nr, nc)); // k 하나 올리고

			}

		}
		
		System.out.println("-1");
	}
}

주의할 점

4방 서치 후, 말 처럼이동 서치 사이에 

if ( m.k == k ) continue; 를 통해서 이미 말처럼 움직인 횟수가 주어진 K와 같다면 말 처럼 더 이상 이동할 수 없다.