JS Star 블로그

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[백준 16234번] 인구이동

06 Oct 2020 » algorithm

아기 상어

https://www.acmicpc.net/problem/16234

문제

N×N크기의 땅이 있고, 땅은 1×1개의 칸으로 나누어져 있다. 각각의 땅에는 나라가 하나씩 존재하며, r행 c열에 있는 나라에는 A[r][c]명이 살고 있다. 인접한 나라 사이에는 국경선이 존재한다. 모든 나라는 1×1 크기이기 때문에, 모든 국경선은 정사각형 형태이다.

오늘부터 인구 이동이 시작되는 날이다.

인구 이동은 다음과 같이 진행되고, 더 이상 아래 방법에 의해 인구 이동이 없을 때까지 지속된다.

국경선을 공유하는 두 나라의 인구 차이가 L명 이상, R명 이하라면, 두 나라가 공유하는 국경선을 오늘 하루동안 연다.
위의 조건에 의해 열어야하는 국경선이 모두 열렸다면, 인구 이동을 시작한다.
국경선이 열려있어 인접한 칸만을 이용해 이동할 수 있으면, 그 나라를 오늘 하루 동안은 연합이라고 한다.
연합을 이루고 있는 각 칸의 인구수는 (연합의 인구수) / (연합을 이루고 있는 칸의 개수)가 된다. 편의상 소수점은 버린다.
연합을 해체하고, 모든 국경선을 닫는다.
각 나라의 인구수가 주어졌을 때, 인구 이동이 몇 번 발생하는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N, L, R이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 50, 1 ≤ L ≤ R ≤ 100)

둘째 줄부터 N개의 줄에 각 나라의 인구수가 주어진다. r행 c열에 주어지는 정수는 A[r][c]의 값이다. (0 ≤ A[r][c] ≤ 100)

인구 이동이 발생하는 횟수가 2,000번 보다 작거나 같은 입력만 주어진다.

출력

인구 이동이 몇 번 발생하는지 첫째 줄에 출력한다.

예제 입력

2 20 50
50 30
20 40

예제 출력

1

풀이

L과 R 사이의 인구차이가 있는 도시 사이의 경계는 허물어지고 평균값으로 통일된다. 한번의 시도마다 모든 경계를 열고 인구를 이동시키면 한번의 인구이동이다. 열리는 경계를 찾기 위해서 BFS을 이용하면 된다.

  • (0, 0) 부터 4개의 방향을 검사하고 L과 R사이의 인구차이를 가지고 있으면 queue에 넣어준다.
  • 방문한 곳은 visited=True 로 표시한다.
  • queue가 모두 빠져나가서 while len(q) 반복문이 끝난다는 것은 인구이동을 할 수 있는 도시를 모두 방문했다는 뜻이다. 반복문이 끝나면 queue를 꺼낼 때마다 append 했던 city_listopened_list 에 담는다. 그리고 opened_list에 인구이동이 일어난 이후의 (평균)인구수를 함께 저장해놓는다. opened_list = [[[도시1, 도시2, 도시3, ....], 평균인구수], [[도시8, 도시9, 도시10, ...], 평균인구수], ...] 와 같은 식으로 국경을 개방할 도시와 평균 인구수가 저장된다. (여기에서 바로 국경개방을 해서 인구이동을 시킬 수 있지만 시간복잡도 때문에 모든 검사가 끝나고 한번에 인구이동을 시킬 것이다.)
  • (0, 0)부터 visited=False 인 곳을 대상으로 위를 반복하면 opend_list 가 완성된다.
  • 인구이동을 진행한다.
  • 모든 칸을 돌아가면서 위를 반복한다. 탈출 조건은 인구이동할 도시 배열의 크기가 1이하일 경우 flag 변수를 이용하여 판단한다.
# -*- coding:utf-8 -*-

from sys import stdin
import collections

N, L, R = list(map(int, stdin.readline().split()))

board = []
for _ in range(N):
  board.append(list(map(int, stdin.readline().split())))

q = collections.deque([])
dir4 = [[0, 1], [0, -1], [1, 0], [-1, 0]]
result = 0

while 1:
  flag = False
  visited = [[False]*N for _ in range(N)]

  opened_list = []
  for y in range(N):
    for x in range(N):
      if not visited[y][x]:
        q.append([y, x])
        visited[y][x] = True

        total_popul = 0
        city_list = []

        while len(q):
          now = q.popleft()
          total_popul += board[now[0]][now[1]]
          city_list.append(now)
          for d in dir4:
            if 0 <= now[0]+d[0] < N and 0 <= now[1]+d[1] < N and L <= abs(board[now[0]][now[1]] - board[now[0]+d[0]][now[1]+d[1]]) <= R and visited[now[0]+d[0]][now[1]+d[1]] == False:
              q.append([now[0]+d[0], now[1]+d[1]])
              visited[now[0]+d[0]][now[1]+d[1]] = True

        # 인구이동할 도시가 1개 이상이어야지 인구이동이 일어남
        if len(city_list) > 1:
          flag = True

        # 인구 이동할 도시묶음을 나눠서 저장
        opened_list.append([city_list, total_popul])

  # 인구이동
  for city_list in opened_list:
    for city in city_list[0]:
      board[city[0]][city[1]] = city_list[1] // len(city_list[0])
        
  # for n in range(N):
  #   print(board[n])
  # print('--------------------------')

  if not flag:
    break;
  result += 1

print(result)