17144(미세먼지 안녕!) - 해결

미세먼지 안녕!

 

문제

미세먼지를 제거하기 위해 구사과는 공기청정기를 설치하려고 한다. 공기청정기의 성능을 테스트하기 위해 구사과는 집을 크기가 R×C인 격자판으로 나타냈고, 1×1 크기의 칸으로 나눴다. 구사과는 뛰어난 코딩 실력을 이용해 각 칸 (r, c)에 있는 미세먼지의 양을 실시간으로 모니터링하는 시스템을 개발했다. (r, c)는 r행 c열을 의미한다.

공기청정기는 항상 1번 열에 설치되어 있고, 크기는 두 행을 차지한다. 공기청정기가 설치되어 있지 않은 칸에는 미세먼지가 있고, (r, c)에 있는 미세먼지의 양은 Ar,c이다.

1초 동안 아래 적힌 일이 순서대로 일어난다.

1. 미세먼지가 확산된다. 확산은 미세먼지가 있는 모든 칸에서 동시에 일어난다.
   • (r, c)에 있는 미세먼지는 인접한 네 방향으로 확산된다.
   • 인접한 방향에 공기청정기가 있거나, 칸이 없으면 그 방향으로는 확산이 일어나지 않는다.
   • 확산되는 양은 Ar,c/5이고 소수점은 버린다.
   • (r, c)에 남은 미세먼지의 양은 Ar,c - (Ar,c/5)×(확산된 방향의 개수) 이다.
2. 공기청정기가 작동한다.
   • 공기청정기에서는 바람이 나온다.
   • 위쪽 공기청정기의 바람은 반시계방향으로 순환하고, 아래쪽 공기청정기의 바람은 시계방향으로 순환한다.
   • 바람이 불면 미세먼지가 바람의 방향대로 모두 한 칸씩 이동한다.
   • 공기청정기에서 부는 바람은 미세먼지가 없는 바람이고, 공기청정기로 들어간 미세먼지는 모두 정화된다.

다음은 확산의 예시이다.

왼쪽과 오른쪽에 칸이 없기 때문에, 두 방향으로만 확산이 일어났다.

인접한 네 방향으로 모두 확산이 일어난다.

공기청정기가 있는 칸으로는 확산이 일어나지 않는다.

공기청정기의 바람은 다음과 같은 방향으로 순환한다.

방의 정보가 주어졌을 때, T초가 지난 후 구사과의 방에 남아있는 미세먼지의 양을 구해보자.

 

입력

첫째 줄에 R, C, T (6 ≤ R, C ≤ 50, 1 ≤ T ≤ 1,000) 가 주어진다.

둘째 줄부터 R개의 줄에 Ar,c (-1 ≤ Ar,c ≤ 1,000)가 주어진다. 공기청정기가 설치된 곳은 Ar,c가 -1이고, 나머지 값은 미세먼지의 양이다. -1은 2번 위아래로 붙어져 있고, 가장 윗 행, 아랫 행과 두 칸이상 떨어져 있다.

 

출력

첫째 줄에 T초가 지난 후 구사과 방에 남아있는 미세먼지의 양을 출력한다.

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어떤 시험에 이 보다 더 어려운 버전으로 나왔다고 하여 이를 풀어 보았다.

구현 문제라 특정 알고리즘이 들어가는 것은 아니였다.

이를 구현하기 위해서 함수로 나누어서 구현하였다.

총 3개지 함수로 확산과 공기청정기의 위, 아래 나누어서 공기청정기를 작동한 함수를 구현하였다.

확산은 새로운 맵을 만들어 확산을 시켜주었다. 이렇게 하지 않으면 옆에서 확산한 먼지가 또 확산할 수가 있어서 이렇게 구현을 하였다.

그리고 위와 아래 이동을 각각 구현하였고 이동하는 반대 방향으로 이동하면서 현재 위치에 다음 위치의 먼지를 가져오는 방식을 사용하였다.

import sys
input = sys.stdin.readline

R, C, T = map(int,input().split())

maps = [list(map(int,input().split())) for _ in range(R)]

# 공기 청정기 위치 찾기
for i in range(R):
    if maps[i][0] == -1:
        up_air_c = i
        down_air_c = i + 1
        break

dirs = [(-1,0),(0,1),(1,0),(0,-1)]

# 확산
def diffusion():
    # 확산된 새로운 맵을 구현
    # 이렇게 하지 않으면 옆에서 확산한 먼지가 또 확산 될 수 있기 때문
    newmaps = [[0] * C for _ in range(R)]
    # 공기 청정기
    newmaps[up_air_c][0] = -1
    newmaps[down_air_c][0] = -1

    # 한 칸씩 확산
    for i in range(R):
        for j in range(C):
            # 먼지가 있을 때
            if maps[i][j] > 0:
                # 4칸중에 몇칸이 있는 확인하기 위해서
                cnt = 0
                # 퍼지는 양
                difdust = maps[i][j]//5
                for dir in dirs:
                    ni = i + dir[0]
                    nj = j + dir[1]
                    # 범위안이고 공기청정기가 없을 때
                    if 0 <= ni < R and 0 <= nj < C and maps[ni][nj] != -1:
                        cnt += 1
                        newmaps[ni][nj] += difdust
                # 확산한만큼 줄이기
                newmaps[i][j] += maps[i][j] - difdust * cnt
                
    return newmaps

# 공기청정기 위 순환
def up():
    # 한칸 위에서 시작
    x, y = up_air_c - 1, 0
    # 방향이 위, 왼쪽, 아래, 오른쪽 일정하기 때문에
    # 처음엔 위로 이동
    dir = [-1,0]
    # 공기 청정기 위에 도착하면 종료
    while x != up_air_c or y != 1:
        # 다음 위치
        nx, ny = x + dir[0], y + dir[1]
        # 맨 위에 도착하면 방향 전환
        if nx < 0:
            dir = [0,1]
        # 맨 오른쪽 도착하면 방향 전환
        elif ny == C:
            dir = [1,0]
        # 공기청정기 위쪽 라인에 도착하면 방향 전환
        elif nx > up_air_c:
            dir = [0,-1]
        # 해당 위치에 다음 위치의 먼지를 가지고 온다
        maps[x][y] = maps[x + dir[0]][y + dir[1]]
        # 다음 위치로 이동
        x += dir[0]
        y += dir[1]
    # 공기청정기옆은 0으로 초기화
    maps[x][y] = 0

def down():
    x, y = down_air_c + 1, 0
    dir = [1,0]
    while x != down_air_c or y != 1:
        nx, ny = x + dir[0], y + dir[1]
        if nx == R:
            dir = [0,1]
        elif ny == C:
            dir = [-1,0]
        elif nx < down_air_c:
            dir = [0,-1]
        maps[x][y] = maps[x + dir[0]][y + dir[1]]
        x += dir[0]
        y += dir[1]
    maps[x][y] = 0

# 시간만큼 해당 과정을 반복
for _ in range(T):
    maps = diffusion()
    up()
    down()
    
# 공기청정기가 -1이기 때문에 2를 더해주고 각 먼지를 합한다.
total = 2
for i in maps:
    total += sum(i)

print(total)