[python] BOJ 백준 17144: 미세먼지 안녕!

1. 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.

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

2. 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.

3. 출력   

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

4. 해결방법   

이 문제는 구현, 시뮬레이션 문제이다. 미세먼지가 확산되는 함수와 공기청정기가 작동하는 함수를 각각 구현해주면된다. 두개의 함수를 T번 반복하면서 남은 미세먼지의 총합을 구해주면된다. 

1) diffusion 함수: 미세먼지는 인접한 네 방향으로 확산되고, 확산되는 양은 나누기 5를 한 몫이다. 하지만 바로 board배열에 적용해준다면, 확산은 동시에 일어나는것이 아니게 된다. (처음에 확산된 값이 계속해서 다른 확산에 영향을 끼치게 된다) 따라서 임시배열을 하나 생성해두고 확산값을 저장해놓은 다음에, 확산이 모두 끝난 후 한번에 board값을 업데이트 해주어야한다. 

2) clean 함수: 윗부분은 반시계방향으로, 아랫부분은 반시계방향으로 회전시켜주면된다. 각각 4개의 방향에 대해서 for문을 돌려주면된다. 어디까지 인덱스를 설정할지에 대해서 잘 구현을 해야하고, 공기청정기 바람이 나오는 바로 옆의 공간에 대해서는 0으로 만들어주어야한다. 

 

5) 구현코드   

from collections import deque
R,C,T= map(int,input().split())
board=[list(map(int, input().split())) for _ in range(R)] #미세먼지 정보 
cleaner=[] #공기청정기 x좌표 

for i in range(R):
    if board[i][0]==-1:
      cleaner.append(i)

#상하좌우
dx=[0,0,1,-1]
dy=[1,-1,0,0]

#1단계: 확산 
def diffusion():
  temp = [[0] * C for _ in range(R)]  # 임시 확산값 배열

  for i in range(R):
      for j in range(C):
          if board[i][j] >= 5: 
              val = 0  # 누적확산값
              for d in range(4):
                nx,ny=i+dx[d], j+dy[d]
                if 0<=nx<R and 0<=ny<C and board[nx][ny]!=-1:
                  temp[nx][ny] += board[i][j] // 5 #확산
                  val += board[i][j] // 5 #확산값누적 
              temp[i][j] -= val  # 확산값 빼기

  for i in range(R):
      for j in range(C):
          board[i][j] += temp[i][j]  # 확산받은 값 더하기

#2단계: 공기청정기 작동 
def clean():

    # 윗부분 반시계방향
    for i in range(cleaner[0]-2, -1, -1): #위에서 아래 
        board[i+1][0] = board[i][0]
    for i in range(1, C): #오른쪽에서 왼쪽 
        board[0][i-1] = board[0][i]
    for i in range(1, cleaner[0]+1): #아래에서 위 
        board[i-1][-1] = board[i][-1]
    for i in range(C-2, 0, -1): #왼쪽에서 오른쪽 
        board[cleaner[0]][i+1] = board[cleaner[0]][i]
    board[cleaner[0]][1] = 0 #공기청정기에서 바로나온 공기 

    # 아랫부분 시계방향
    for i in range(cleaner[1]+2, R): #아래에서 위 
        board[i-1][0] = board[i][0]
    for i in range(1, C): #위에서 아래 
        board[-1][i-1] = board[-1][i]
    for i in range(R-2, cleaner[1]-1, -1): #오른쪽에서 왼쪽 
        board[i+1][-1] = board[i][-1]
    for i in range(C-2, 0, -1): #왼쪽에서 오른쪽 
        board[cleaner[1]][i+1] = board[cleaner[1]][i]
    board[cleaner[1]][1] = 0 #공기청정기에서 바로나온 공기 

for _ in range(T): #T번반복 
  diffusion() #확산
  clean() #작동 
sumv = 0
for i in range(R):
    for j in range(C):
      #남아있는 미세먼지의 양 
        if board[i][j] > 0: 
          sumv += board[i][j]
print(sumv)

 

⭐️난이도:  골드 4⭐️

https://www.acmicpc.net/problem/17144

17144번: 미세먼지 안녕!