백준 18450 경쟁적 전염 Kotlin (bfs)

문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/18405

18405번: 경쟁적 전염

문제

NxN 크기의 시험관이 있다. 시험관은 1x1 크기의 칸으로 나누어지며, 특정한 위치에는 바이러스가 존재할 수 있다. 모든 바이러스는 1번부터 K번까지의 바이러스 종류 중 하나에 속한다.

시험관에 존재하는 모든 바이러스는 1초마다 상, 하, 좌, 우의 방향으로 증식해 나간다. 단, 매 초마다 번호가 낮은 종류의 바이러스부터 먼저 증식한다. 또한 증식 과정에서 특정한 칸에 이미 어떠한 바이러스가 존재한다면, 그 곳에는 다른 바이러스가 들어갈 수 없다.

시험관의 크기와 바이러스의 위치 정보가 주어졌을 때, S초가 지난 후에 (X,Y)에 존재하는 바이러스의 종류를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 만약 S초가 지난 후에 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는다면, 0을 출력한다. 이 때 X와 Y는 각각 행과 열의 위치를 의미하며, 시험관의 가장 왼쪽 위에 해당하는 곳은 (1,1)에 해당한다.

예를 들어 다음과 같이 3x3 크기의 시험관이 있다고 하자. 서로 다른 1번, 2번, 3번 바이러스가 각각 (1,1), (1,3), (3,1)에 위치해 있다. 이 때 2초가 지난 뒤에 (3,2)에 존재하는 바이러스의 종류를 계산해보자.

1초가 지난 후에 시험관의 상태는 다음과 같다.

2초가 지난 후에 시험관의 상태는 다음과 같다.

결과적으로 2초가 지난 뒤에 (3,2)에 존재하는 바이러스의 종류는 3번 바이러스다. 따라서 3을 출력하면 정답이다.

입력

첫째 줄에 자연수 N, K가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (1 ≤ N ≤ 200, 1 ≤ K ≤ 1,000) 둘째 줄부터 N개의 줄에 걸쳐서 시험관의 정보가 주어진다. 각 행은 N개의 원소로 구성되며, 해당 위치에 존재하는 바이러스의 번호가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. 단, 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는 경우 0이 주어진다. 또한 모든 바이러스의 번호는 K이하의 자연수로만 주어진다. N+2번째 줄에는 S, X, Y가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (0 ≤ S ≤ 10,000, 1 ≤ X, Y ≤ N)

출력

S초 뒤에 (X,Y)에 존재하는 바이러스의 종류를 출력한다. 만약 S초 뒤에 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는다면, 0을 출력한다.

알고리즘 분류

• 구현
• 그래프 이론
• 그래프 탐색
• 너비 우선 탐색
• 시뮬레이션

풀이

간단한 bfs 문제이다.

한 점에서 시작하는 것이 아니라 바이러스(0이 아닌 부분)가 있는 좌표를 처음에 q에 모두 넣어놓는데, 바이러스 넘버가 작은 것부터 퍼져나가야 하므로 1부터k까지 q에 순서대로 넣어준다.

이후엔 s만큼 바이러스가 퍼져야 하므로 현재 q.size를 이용해 매 턴마다 바이러스가 퍼지는 것을 제어한다.

만약 1,2,3 바이러스가 하나씩 들어있다고 하면 1에서 퍼지는 것, 2에서 퍼지는 것, 3에서 퍼지는 것 이렇게 한 턴이다.

이렇게 한 턴이 돌면 1,2,3 각 바이러스에서 퍼진 좌표들이 다시 큐에 들어있을 것이다.

그 큐의 사이즈만큼 또 바이러스를 퍼트리면 매 턴을 제어할 수 있고, 낮은 수부터 큐에 넣어놨기 때문에 자연스럽게 바이러스 넘버가 낮은 바이러스부터 퍼진다.

코드

import java.util.*
val br = System.`in`.bufferedReader()
fun getIntList() = br.readLine().split(' ').map { it.toInt() }
fun getInt() = br.readLine().toInt()

data class Virus(
    val r: Int,
    val c: Int,
    val d: Int
)

val dir = arrayOf(
    arrayOf(0, 1),
    arrayOf(1, 0),
    arrayOf(0, -1),
    arrayOf(-1, 0)
)

var n = 0
var k = 0
lateinit var graph: Array<IntArray>
var s = 0
var x = 0
var y = 0


fun bfs() : Int {
    val q: Queue<Virus> = LinkedList()

    for(i in 1 .. k) {
        for (r in 0 until n) {
            for (c in 0 until n) {
                if (graph[r][c] == i) {
                    q.add(Virus(r, c, graph[r][c]))
                }
            }
        }
    }
    var ss = s
    while (ss > 0) {
        val size = q.size
        for (i in 0 until size) {
            val (r,c,d) = q.poll()
            for(j in 0 until 4){
                val nr = r+dir[j][0]
                val nc = c+dir[j][1]
                if(nr !in 0 until n || nc !in 0 until n) continue
                if(graph[nr][nc] !=0) continue
                graph[nr][nc] = d
                q.add(Virus(nr,nc,d))
            }
        }
        ss--
    }
    return graph[x - 1][y - 1]
}


fun main() = with(System.out.bufferedWriter()) {
    //input
    getIntList().apply {
        n = this[0]
        k = this[1]
    }
    graph = Array(n){ getIntList().toIntArray()}
    getIntList().apply{
        s = this[0]
        x = this[1]
        y = this[2]
    }

    write("${bfs()}")
    close()
}