[삼성 기출] 백준 21608번 상어 초등학교 풀이

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백준 온라인 저지 21608번 - 상어 초등학교 C++ 풀이 (삼성 SW 역량테스트 기출)


문제

상어 초등학교에는 교실이 하나 있고, 교실은 N×N 크기의 격자로 나타낼 수 있다. 학교에 다니는 학생의 수는 N2명이다. 오늘은 모든 학생의 자리를 정하는 날이다. 학생은 1번부터 N2번까지 번호가 매겨져 있고, (r, c)는 r행 c열을 의미한다. 교실의 가장 왼쪽 윗 칸은 (1, 1)이고, 가장 오른쪽 아랫 칸은 (N, N)이다.

선생님은 학생의 순서를 정했고, 각 학생이 좋아하는 학생 4명도 모두 조사했다. 이제 다음과 같은 규칙을 이용해 정해진 순서대로 학생의 자리를 정하려고 한다. 한 칸에는 학생 한 명의 자리만 있을 수 있고, |r1 - r2| + |c1 - c2| = 1을 만족하는 두 칸이 (r1, c1)과 (r2, c2)를 인접하다고 한다.

  1. 비어있는 칸 중에서 좋아하는 학생이 인접한 칸에 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
  2. 1을 만족하는 칸이 여러 개이면, 인접한 칸 중에서 비어있는 칸이 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
  3. 2를 만족하는 칸도 여러 개인 경우에는 행의 번호가 가장 작은 칸으로, 그러한 칸도 여러 개이면 열의 번호가 가장 작은 칸으로 자리를 정한다.

학생의 만족도는 자리 배치가 모두 끝난 후에 구할 수 있다. 학생의 만족도를 구하려면 그 학생과 인접한 칸에 앉은 좋아하는 학생의 수를 구해야 한다. 그 값이 0이면 학생의 만족도는 0, 1이면 1, 2이면 10, 3이면 100, 4이면 1000이다.

학생의 만족도의 총 합을 구해보자.


입력

첫째 줄에 N이 주어진다. 둘째 줄부터 N2개의 줄에 학생의 번호와 그 학생이 좋아하는 학생 4명의 번호가 한 줄에 하나씩 선생님이 자리를 정할 순서대로 주어진다.

학생의 번호는 중복되지 않으며, 어떤 학생이 좋아하는 학생 4명은 모두 다른 학생으로 이루어져 있다. 입력으로 주어지는 학생의 번호, 좋아하는 학생의 번호는 N2보다 작거나 같은 자연수이다. 어떤 학생이 자기 자신을 좋아하는 경우는 없다.


출력

첫째 줄에 학생의 만족도의 총 합을 출력한다.


제한

  • 3 ≤ N ≤ 20


풀이

삼성스러운 구현 및 시뮬레이션 문제이다. 문제의 핵심은 학생 당 최적의 자리를 구하는 것인데, 이는 정렬을 이용하여 쉽게 구할 수 있다. 자리에서 좋아하는 학생의 번호와 인접한 칸 수, 비어있는 칸 수, 행의 번호, 열의 번호를 저장하는 구조체를 선언한 후 해당 구조체의 비교 연산자를 문제의 조건에 맞게 정의하고 모든 후보 자리들을 벡터에 넣어 정렬하면 가장 최적의 자리를 벡터의 맨 앞 요소에서 확인할 수 있다.

자리배치 시뮬레이션을 완료한 후 다시 한 번 모든 자리들을 탐색하면서 문제에서 제시한 조건에 맞게 만족도를 계산해주면 문제의 답을 구할 수 있다.


전체 코드

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#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int N;
int order[400];
int check[401][4];
int board[20][20];
int dx[4] = {0,0,-1,1};
int dy[4] = {-1,1,0,0};

struct Seat {
    int y,x; // 자리 위치
    int fav,emp; // 인접 친한 친구 자리 수 및 빈 자리 수
    Seat(int y, int x, int fav, int emp):y(y),x(x),fav(fav),emp(emp){}

    // 정렬을 위한 비교 연산자 오버라이딩
    bool operator < (const Seat& s) {
        if(fav == s.fav) {
            if(emp == s.emp) {
                if (x == s.x) return y < s.y;
                return x < s.x;
            }
            return emp > s.emp;
        }
        return fav > s.fav;
    }
};

bool inRange(int x, int y) {
    return 0<=x && x<N && 0<=y && y<N;
}

bool has(int* arr, int num) {
    for(int i=0;i<4;i++)
        if(arr[i] == num)
            return true;
    return false;
}

int main() {
    ios_base::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0); cout.tie(0);

    cin>>N;
    for(int i=0;i<N*N;i++) {
        cin>>order[i];
        for(int j=0;j<4;j++)
            cin>>check[order[i]][j];
    }       
    
    for(int k=0;k<N*N;k++){
        vector<Seat> cand; // 후보 자리 배열

        for(int i=0;i<N;i++){
            for(int j=0;j<N;j++) {
                if(board[i][j] != 0) continue; // 이미 앉은 자리

                Seat seat(i,j,0,0);
                for(int d=0;d<4;d++) {
                    int ny = i+dy[d];
                    int nx = j+dx[d];

                    if(!inRange(ny,nx))
                        continue;

                    if(has(check[order[k]],board[ny][nx])) seat.fav++;

                    if(board[ny][nx] == 0) seat.emp++;
                }

                cand.push_back(seat);
            }
        }

        sort(cand.begin(),cand.end());
        board[cand[0].y][cand[0].x] = order[k]; // 최적의 자리에 앉힘
    }
    
    int ans = 0;
    for(int i=0;i<N;i++) {
        for(int j=0;j<N;j++) {
            int cnt = 0;
            for(int d=0;d<4;d++) {
                int ny = i+dy[d];
                int nx = j+dx[d];

                if(!inRange(ny,nx))
                    continue;

                if(has(check[board[i][j]],board[ny][nx])) cnt++;
            }
            // 만족도 계산
            switch (cnt) {
            case 1: ans+=1; break;
            case 2: ans+=10; break;
            case 3: ans+=100; break;
            case 4: ans+=1000; break;
            }
        }
    }

    cout<<ans;

    return 0;
}
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