[python] 백준 3055 :: 탈출 (BFS)

[python] 백준 3055 :: 탈출 (BFS)

2023. 3. 21. 14:20ㆍAlgorithm

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[탈출]

# 문제
사악한 암흑의 군주 이민혁은 드디어 마법 구슬을 손에 넣었고, 그 능력을 실험해보기 위해 근처의 티떱숲에 홍수를 일으키려고 한다. 이 숲에는 고슴도치가 한 마리 살고 있다. 고슴도치는 제일 친한 친구인 비버의 굴로 가능한 빨리 도망가 홍수를 피하려고 한다.

티떱숲의 지도는 R행 C열로 이루어져 있다. 비어있는 곳은 '.'로 표시되어 있고, 물이 차있는 지역은 '*', 돌은 'X'로 표시되어 있다. 비버의 굴은 'D'로, 고슴도치의 위치는 'S'로 나타내어져 있다.

매 분마다 고슴도치는 현재 있는 칸과 인접한 네 칸 중 하나로 이동할 수 있다. (위, 아래, 오른쪽, 왼쪽) 물도 매 분마다 비어있는 칸으로 확장한다. 물이 있는 칸과 인접해있는 비어있는 칸(적어도 한 변을 공유)은 물이 차게 된다. 물과 고슴도치는 돌을 통과할 수 없다. 또, 고슴도치는 물로 차있는 구역으로 이동할 수 없고, 물도 비버의 소굴로 이동할 수 없다.

티떱숲의 지도가 주어졌을 때, 고슴도치가 안전하게 비버의 굴로 이동하기 위해 필요한 최소 시간을 구하는 프로그램을 작성하시오.

고슴도치는 물이 찰 예정인 칸으로 이동할 수 없다. 즉, 다음 시간에 물이 찰 예정인 칸으로 고슴도치는 이동할 수 없다. 이동할 수 있으면 고슴도치가 물에 빠지기 때문이다.

# 입력
첫째 줄에 50보다 작거나 같은 자연수 R과 C가 주어진다.

다음 R개 줄에는 티떱숲의 지도가 주어지며, 문제에서 설명한 문자만 주어진다. 'D'와 'S'는 하나씩만 주어진다.

# 출력
첫째 줄에 고슴도치가 비버의 굴로 이동할 수 있는 가장 빠른 시간을 출력한다. 만약, 안전하게 비버의 굴로 이동할 수 없다면, "KAKTUS"를 출력한다.

굉장히 씹덕같지만 귀여운 문제👾

0. 풀이 방법

물이 차오르는 곳은 고슴이가 이동할 수 없으니
물을 먼저 불리고 고슴이를 이동시킨다.
고슴이와 물의 좌표를 기준으로 상하좌우를 탐색한다.
상하좌우를 탐색할 때
고슴이와 물 모두 갈 수 없는 돌을 무시하고,
고슴이는 가지 못하고 물은 또 갈 필요가 없는 물도 무시한다.
고슴이가 이동할 때마다 도착한 좌표에 시간을 1씩 추가하며 저장해둔다.
고슴이가 비버네 도착했을 때 저장해둔 시간을 출력하면 끝!

1. 방문 체크 리스트 만들기

방문 체크 배열은 -1로 초기화한다.
방문 체크 & 시간 저장 용도로 사용할 예정
(고슴이의 첫 위치를 0으로 바꾸고 1씩 증가시켜 줄 거임)
```
visited = [[-1] * C for _ in range(R)]
```

2. 물과 고슴이의 좌표를 찾는다.

물을 먼저 불리고 고슴이를 이동시킬 거니까
물은 queue의 앞부분에 넣고(appendleft)
고슴이는 뒤에 넣는다.(append)
visited 리스트에서 고슴이 좌표에 0으로 시간을 저장해둔다.

for y in range(R):
    for x in range(C):
        if map[y][x] == '*':  # 물 좌표를 앞에 추가
            q.appendleft((y, x))
        elif map[y][x] == 'S':  # 고슴이 좌표 추가
            q.append((y, x))
            visited[y][x] = 0  # 출발점에 시간 0 저장

3. 큐에서 앞에서부터 하나씩 꺼내서 상하좌우를 탐색한다.

상하좌우 탐색 준비!

dy = [-1, 1, 0, 0]
dx = [0, 0, -1, 1]

while q:
    y, x = q.popleft()
    cur = map[y][x]  # 현재 위치
    for i in range(4):
        ny, nx = y + dy[i], x + dx[i]  # 다음에 갈 좌표

4. 다음 좌표 중 탐색할 필요가 없는 곳을 먼저 거른다.

갈 필요 없는 곳

1) 좌표가 map의 범위를 벗어나는 경우
2) 고슴이가 이미 방문한 곳
3) 물 👉 고슴이는 갈 수 없고, 물은 이미 물이니까 갈 필요 X
4) 돌 👉 고슴이도 물도 못 감
5) 물은 비버네 못 감

        if ny < 0 or ny >= R or nx < 0 or nx >= C:  # 범위 밖이면 무시
            continue
        if visited[ny][nx] != -1:  # 이미 방문한 곳 무시
            continue
        if map[ny][nx] == "*":  # 물 무시
            continue
        if map[ny][nx] == "X":  # 돌 무시
            continue
        if cur == "*" and map[ny][nx] == "D":  # 물이 비버네 가려면 무시
            continue

5. 고슴이의 다음 좌표

고슴이가 가려는 다음 좌표가 비버네면 도착! 출력하고 for문을 탈출한다. (break)
고슴이가 가려는 다음 좌표가 비버네가 아니라면
방문 체크 배열에 시간을 저장한다.
(현재 위치에 저장된 시간에서 1분이 지났으므로 +1 해주면 됨)

        if cur == "S":
            if map[ny][nx] == "D":  # 고슴이가 가려는 위치가 비버네면 도착
                print(visited[y][x] + 1)
                break
            visited[ny][nx] = visited[y][x] + 1  # 비버네가 아니면 도착 시간 기록

6. 고슴이와 물 한번에 처리

현재가 고슴이면 다음 좌표를 고슴이로 바꾸고
현재가 물이면 다음 좌표를 물로 바꾼다.
다음에 이어서 탐색할 수 있도록 queue에 좌표를 추가한다.

        map[ny][nx] = cur  # 다음 좌표를 고슴이 or 물로 변경
        q.append((ny, nx))  # 다음 탐색 위치 추가

7. 반복 종료 or 재반복

5단계에서 고슴이가 탈출하지 못했다면 else문으로 빠진다. 이때 continue를 해서 while문을 반복하게 한다.
5단계에서 고슴이가 탈출했다면 else문으로 빠지지 않는다. 이때 break를 써서 while문도 종료시킨다.
고슴이가 탈출하지 못하고 while 문이 전부 종료되면 while문의 else문으로 빠진다. 이때 KAKTUS를 출력!

    else:
        continue
    break
else:
    print("KAKTUS")

끝🦔💛

전체 코드

import sys
from collections import deque
R, C = map(int, input().split())
map = [list(sys.stdin.readline().rstrip()) for _ in range(R)]

visited = [[-1] * C for _ in range(R)]
dy = [-1, 1, 0, 0]
dx = [0, 0, -1, 1]

q = deque()

for y in range(R):
    for x in range(C):
        if map[y][x] == '*':  # 물 좌표를 앞에 추가
            q.appendleft((y, x))
        elif map[y][x] == 'S':  # 고슴이 좌표 추가
            q.append((y, x))
            visited[y][x] = 0  # 출발점에 시간 0 저장

while q:
    y, x = q.popleft()
    cur = map[y][x]  # 현재 위치
    for i in range(4):
        ny, nx = y + dy[i], x + dx[i]  # 다음에 갈 좌표

        if ny < 0 or ny >= R or nx < 0 or nx >= C:  # 범위 밖이면 무시
            continue
        if visited[ny][nx] != -1:  # 이미 방문한 곳 무시
            continue
        if map[ny][nx] == "*":  # 물 무시
            continue
        if map[ny][nx] == "X":  # 돌 무시
            continue
        if cur == "*" and map[ny][nx] == "D":  # 물이 비버네 가려면 무시
            continue

        if cur == "S":
            if map[ny][nx] == "D":  # 고슴이가 가려는 위치가 비버네면 도착
                print(visited[y][x] + 1)
                break
            visited[ny][nx] = visited[y][x] + 1  # 비버네가 아니면 도착 시간 기록

        map[ny][nx] = cur  # 다음 좌표를 고슴이 or 물로 변경
        q.append((ny, nx))  # 다음 탐색 위치 추가
    else:
        continue
    break
else:
    print("KAKTUS")