BOJ 15683 감시
https://www.acmicpc.net/problem/15683
문제
스타트링크의 사무실은 1×1크기의 정사각형으로 나누어져 있는 N×M 크기의 직사각형으로 나타낼 수 있다. 사무실에는 총 K개의 CCTV가 설치되어져 있는데, CCTV는 5가지 종류가 있다. 각 CCTV가 감시할 수 있는 방법은 다음과 같다.
 |  |  |  |  |
|---|---|---|---|---|
| 1번 | 2번 | 3번 | 4번 | 5번 |
1번 CCTV는 한 쪽 방향만 감시할 수 있다. 2번과 3번은 두 방향을 감시할 수 있는데, 2번은 감시하는 방향이 서로 반대방향이어야 하고, 3번은 직각 방향이어야 한다. 4번은 세 방향, 5번은 네 방향을 감시할 수 있다.
CCTV는 감시할 수 있는 방향에 있는 칸 전체를 감시할 수 있다. 사무실에는 벽이 있는데, CCTV는 벽을 통과할 수 없다. CCTV가 감시할 수 없는 영역은 사각지대라고 한다.
CCTV는 회전시킬 수 있는데, 회전은 항상 90도 방향으로 해야 하며, 감시하려고 하는 방향이 가로 또는 세로 방향이어야 한다.
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0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 6 0
0 0 0 0 0 0
지도에서 0은 빈 칸, 6은 벽, 1~5는 CCTV의 번호이다. 위의 예시에서 1번의 방향에 따라 감시할 수 있는 영역을 ‘#’로 나타내면 아래와 같다.
| 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 6 0 0 0 0 0 0 0 | 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 # # 1 0 6 0 0 0 0 0 0 0 | 0 0 # 0 0 0 0 0 # 0 0 0 0 0 1 0 6 0 0 0 0 0 0 0 | 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 6 0 0 0 # 0 0 0 |
|---|---|---|---|
| → | ← | ↑ | ↓ |
CCTV는 벽을 통과할 수 없기 때문에, 1번이 → 방향을 감시하고 있을 때는 6의 오른쪽에 있는 칸을 감시할 수 없다.
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0 0 0 0 0 0
0 2 0 0 0 0
0 0 0 0 6 0
0 6 0 0 2 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 5
위의 예시에서 감시할 수 있는 방향을 알아보면 아래와 같다.
| 0 0 0 0 0 # # 2 # # # # 0 0 0 0 6 # 0 6 # # 2 # 0 0 0 0 0 # # # # # # 5 | 0 0 0 0 0 # # 2 # # # # 0 0 0 0 6 # 0 6 0 0 2 # 0 0 0 0 # # # # # # # 5 | 0 # 0 0 0 # 0 2 0 0 0 # 0 # 0 0 6 # 0 6 # # 2 # 0 0 0 0 0 # # # # # # 5 | 0 # 0 0 0 # 0 2 0 0 0 # 0 # 0 0 6 # 0 6 0 0 2 # 0 0 0 0 # # # # # # # 5 |
|---|---|---|---|
| 왼쪽 상단 2: ↔, 오른쪽 하단 2: ↔ | 왼쪽 상단 2: ↔ 오른쪽 하단 2: ↕ | 왼쪽 상단 2: ↕, 오른쪽 하단 2: ↔ | 왼쪽 상단 2: ↕, 오른쪽 하단 2: ↕ |
CCTV는 CCTV를 통과할 수 있다. 아래 예시를 보자.
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0 0 2 0 3
0 6 0 0 0
0 0 6 6 0
0 0 0 0 0
위와 같은 경우에 2의 방향이 ↕ 3의 방향이 ←와 ↓인 경우 감시받는 영역은 다음과 같다.
1
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# # 2 # 3
0 6 # 0 #
0 0 6 6 #
0 0 0 0 #
사무실의 크기와 상태, 그리고 CCTV의 정보가 주어졌을 때, CCTV의 방향을 적절히 정해서, 사각 지대의 최소 크기를 구하는 프로그램을 작성하시오.
입력
첫째 줄에 사무실의 세로 크기 N과 가로 크기 M이 주어진다. (1 ≤ N, M ≤ 8)
둘째 줄부터 N개의 줄에는 사무실 각 칸의 정보가 주어진다. 0은 빈 칸, 6은 벽, 1~5는 CCTV를 나타내고, 문제에서 설명한 CCTV의 종류이다.
CCTV의 최대 개수는 8개를 넘지 않는다.
출력
첫째 줄에 사각 지대의 최소 크기를 출력한다.
예제 입력 1
4 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 6 0 0 0 0 0 0 0
예제 출력 1
20
예제 입력 2
6 6 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 6 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5
예제 출력 2
15
… 이하 예제 생략
코드
처음에는 ‘문제 유형은 그냥 일반적인 시뮬레이션 유형이구나’ 라고 생각했는데, 문제를 풀려고 보니 되게 코드가 더럽?게 나올 것 같았다.
코드가 더러우면 뭔가 ‘이렇게 풀면 안되는 건가?’ 라는 생각이 들지만, 유독 시뮬레이션 문제에는 이렇게 더럽게 풀어야 하는 문제가 많은 것 같다.
깊이 생각하지 않아도 되지만, 코드를 구현하는데 시간이 많이 드는 문제는 개인적으로 별로 좋아하지 않는다.
이번 문제도 역시나… 좀 화가 났다.
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import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.StringTokenizer;
public class Main {
static class CCTV {
int r, c, type;
public CCTV(int r, int c, int type) {
this.r = r;
this.c = c;
this.type = type;
}
public int getType() {
return type;
}
}
static final int[][][][] dirsOfType = {
{ },
{ { {1, 0} }, { {-1, 0} }, { {0, 1} }, { {0, -1} } },
{ { {1, 0}, {-1, 0} }, { {0, 1}, {0, -1} } },
{ { {-1, 0}, {0, 1} }, { {0, 1}, {1, 0} }, { {1, 0}, {0, -1} }, { {0, -1}, {-1, 0} } },
{ { {0, -1}, {-1, 0}, {0, 1} }, { {-1, 0}, {0, 1}, {1, 0} }, { {0, 1}, {1, 0}, {0, -1} }, { {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0} } },
{ { {0, 1}, {0, -1}, {1, 0}, {-1, 0} } }
};
static int N, M, minBlindZone = Integer.MAX_VALUE;
static int[][] map;
static List<CCTV> cctvs = new ArrayList<>();
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
N = Integer.parseInt(st.nextToken());
M = Integer.parseInt(st.nextToken());
map = new int[N][M];
for (int i = 0; i < N; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
for (int j = 0; j < M; j++) {
map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
if(map[i][j] > 0 && map[i][j] < 6) {
cctvs.add(new CCTV(i, j, map[i][j]));
}
}
}
/**
* 가장 좋은 방법은
* 5번 cctv가 항상 네 방향을 모두 감시하니 다른 cctv와 같이 방향을 바꿔줄 필요가 없어서
* 입력받을 때 5번 cctv일 경우, 감시하는 칸을 고정시켜 놓고 나머지 cctv만 탐색하는 것이지만,
* 코드가 길어지니, 5번을 먼저 dfs로 탐색하게 해서 5번 cctv에 대한 연산을 최소화 시키기 위해
* cctv 타입을 기준으로 내림차순 정렬시킨다.
*/
cctvs.sort((c1, c2) -> c2.type - c1.type);
dfs(0);
System.out.println(minBlindZone);
}
static void dfs(int cctvIdx) {
// 모든 cctv들의 방향을 설정했으면, 사각 지대의 크기를 계산
if(cctvIdx == cctvs.size()) {
minBlindZone = Integer.min(minBlindZone, countBlindZone());
return;
}
CCTV check = cctvs.get(cctvIdx);
for (int[][] dirs: dirsOfType[check.type]) {
// 검사 중인 cctv의 방향을 설정하고, 해당 cctv가 감시할 수 있는 칸을 상징적인 값으로 채운다.
checkCCTV(cctvIdx, dirs, true);
// 나머지 cctv의 방향 설정 및 사각 지대 크기 계산을 위해 탐색을 진행한다.
dfs(cctvIdx + 1);
// 검사가 완료된 cctv의 방향에 있는 상징적인 값을 해제한다.
checkCCTV(cctvIdx, dirs, false);
}
}
static void checkCCTV(int cctvIdx, int[][] dirs, boolean isChecking) {
CCTV check = cctvs.get(cctvIdx);
// 검사 중인 cctvIdx에 10을 더해 상징적인 값을 만들어 준다.
int visited = cctvIdx + 10;
for (int[] dir: dirs) {
int r = check.r + dir[0];
int c = check.c + dir[1];
// 감시 대상 칸이 사무실 안에 있고, 해당 칸이 벽이 아니면 탐색 진행
while (r >= 0 && r < N && c >= 0 && c < M && map[r][c] != 6) {
if(isChecking) { // 상징적인 값을 채우는 경우
if(map[r][c] == 0) {
map[r][c] = visited;
}
} else { // 상징적인 값을 해제하는 경우
if(map[r][c] == visited) {
map[r][c] = 0;
}
}
r += dir[0];
c += dir[1];
}
}
}
static int countBlindZone() {
int count = 0;
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < M; j++) {
if(map[i][j] == 0) {
count++;
}
}
}
return count;
}
}