백준 18111 마인크래프트 Python

문제설명

팀 레드시프트는 대회 준비를 하다가 지루해져서 샌드박스 게임인 ‘마인크래프트’를 켰다. 마인크래프트는 1 × 1 × 1(세로, 가로, 높이) 크기의 블록들로 이루어진 3차원 세계에서 자유롭게 땅을 파거나 집을 지을 수 있는 게임이다.

목재를 충분히 모은 lvalue는 집을 짓기로 하였다. 하지만 고르지 않은 땅에는 집을 지을 수 없기 때문에 땅의 높이를 모두 동일하게 만드는 ‘땅 고르기’ 작업을 해야 한다.

lvalue는 세로 N, 가로 M 크기의 집터를 골랐다. 집터 맨 왼쪽 위의 좌표는 (0, 0)이다. 우리의 목적은 이 집터 내의 땅의 높이를 일정하게 바꾸는 것이다. 우리는 다음과 같은 두 종류의 작업을 할 수 있다.

1. 좌표 (i, j)의 가장 위에 있는 블록을 제거하여 인벤토리에 넣는다.
2. 인벤토리에서 블록 하나를 꺼내어 좌표 (i, j)의 가장 위에 있는 블록 위에 놓는다.

1번 작업은 2초가 걸리며, 2번 작업은 1초가 걸린다. 밤에는 무서운 몬스터들이 나오기 때문에 최대한 빨리 땅 고르기 작업을 마쳐야 한다. ‘땅 고르기’ 작업에 걸리는 최소 시간과 그 경우 땅의 높이를 출력하시오.

단, 집터 아래에 동굴 등 빈 공간은 존재하지 않으며, 집터 바깥에서 블록을 가져올 수 없다. 또한, 작업을 시작할 때 인벤토리에는 B개의 블록이 들어 있다. 땅의 높이는 256블록을 초과할 수 없으며, 음수가 될 수 없다.

제한사항

입력

첫째 줄에 N, M, B가 주어진다. (1 ≤ M, N ≤ 500, 0 ≤ B ≤ 6.4 × 107)

둘째 줄부터 N개의 줄에 각각 M개의 정수로 땅의 높이가 주어진다. (i + 2)번째 줄의 (j + 1)번째 수는 좌표 (i, j)에서의 땅의 높이를 나타낸다. 땅의 높이는 256보다 작거나 같은 자연수 또는 0이다.

출력

첫째 줄에 땅을 고르는 데 걸리는 시간과 땅의 높이를 출력하시오. 답이 여러 개 있다면 그중에서 땅의 높이가 가장 높은 것을 출력하시오.

예제

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이 문제의 key포인트

-> 블럭을 없애는 작업은 2초가 걸리며, 블럭을 쌓는 작업은 1초가 걸린다.

따라서 입력에서 가장 많은 숫자를 찾아서 해당 숫자에 맞게 없애는 작업을 하는것보다 그 숫자보다 높은 숫자에 맞게 채우는 게 시간이 덜 걸릴 수 있다. 따라서 0층부터 256층까지 완전탐색을 해야하는 문제이다.

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자료구조 및 알고리즘: 완전탐색

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문제풀이

첫번째 풀이 

첫번째 코드 (틀린 코드)

 

# BOJ 18111 마인크래프트
import sys
from collections import Counter

input = sys.stdin.readline

N, M ,B = map(int, input().split())
arr= []
# 가장 많은 땅의 높이 찾기
for i in range(N):
    arr.extend(list(map(int, input().split())))
# 가장 많은 땅의 높이 
arr2 = Counter(arr)
result = []

for index in range(1, len(arr2) + 1):
    time = 0
    b= B
    isbreak = 0
    most = arr2.most_common(index)[index-1][0] # 맞출 땅의 높이
    for i in range(len(arr)):
        if arr[i] == most:
            continue
        elif arr[i] > most: # 땅을 제거해야 하는 경우
            cnt1 = arr[i] - most
            b += cnt1
            time += cnt1 * 2
        else: # 땅을 쌓아야 하는 경우
            cnt2 = most - arr[i]
            b -= cnt2
            if b < 0:
                isbreak = 1
                break
            time += cnt2

    if isbreak == 0:
        result.append([time, most])

    # 시간은 빠른순 정렬, 같은 시간일 경우 높이는 높은 순 정렬
    result.sort(key=lambda x: (x[0], -x[1])) 
    
# 답이 여러 개 있다면 그중에서 땅의 높이가 가장 높은걸 출력해야함 -> 전부 다 탐색해봐야함
print(*result[0])

처음에는 땅을 Counter와 most_common을 이용해서 입력에서 가장 많은 숫자를 찾아 해당 숫자에 맞게 블록을 제거하거나 채우는 알고리즘을 사용했다. 하지만 블럭을 없애는 시간은 2초, 채우는 시간은 1초로 다르므로 틀렸습니다 가 떴다. 

 

두번째 풀이

두번째 코드(완성 코드)

# BOJ 18111 마인크래프트
# 높이가 0부터 256까지 모든 경우를 따져서 최솟값을 반환하면 되는 완전탐색 문제
# 836ms
# 117532KB

import sys
input = sys.stdin.readline
answer = sys.maxsize # 최대 정수값
idx = 0

N, M, B = map(int, input().split())
graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]

# 0층부터 256층까지 반복
for target in range(257):
    max_target, min_target = 0, 0

    # 반복문을 통해 블록 확인
    for i in range(N):
        for j in range(M):

            # 블록이 층수보다 크면 빼기
            if graph[i][j] >= target:
                max_target += graph[i][j] - target

            # 블록이 층수보다 작으면 더하기
            else:
                min_target += target - graph[i][j]

    # 블록을 뺀 것과 원래있던 블록의 합과 블록을 더한 값을 비교
    if max_target + B >= min_target: # 만들 수 있음
        # 시간초 구하고 최저시간과 비교
        if min_target + (max_target * 2) <= answer:
            answer = min_target + (max_target * 2) # 최저시간
            idx = target # 층수

print(answer, idx)

블럭을 빼고 넣는 시간이 다르므로 target을 0층부터 256층까지 두고 각 target에 맞추는 시간을 모두 구한 다음 최소값을 찾는 식으로 완전탐색 코드를 구현해야 한다. 예를 들어 target이 50층이면 입력을 모두 50층에 맞추는 식이 된다. 

이렇게 0층부터 시작해서 각 층을 target으로 했을 때 걸리는 시간을 모두 구한 뒤 올라갈때마다 최저시간을 업데이트해주면 시간이 같을 때 높은 층을 출력하게 된다.

 

참고링크

https://fre2-dom.tistory.com/457