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[파이썬] 16235. 나무 재테크

잔망루피 2023. 3. 11. 23:35

문제

부동산 투자로 억대의 돈을 번 상도는 최근 N×N 크기의 땅을 구매했다. 상도는 손쉬운 땅 관리를 위해 땅을 1×1 크기의 칸으로 나누어 놓았다. 각각의 칸은 (r, c)로 나타내며, r은 가장 위에서부터 떨어진 칸의 개수, c는 가장 왼쪽으로부터 떨어진 칸의 개수이다. r과 c는 1부터 시작한다.

상도는 전자통신공학과 출신답게 땅의 양분을 조사하는 로봇 S2D2를 만들었다. S2D2는 1×1 크기의 칸에 들어있는 양분을 조사해 상도에게 전송하고, 모든 칸에 대해서 조사를 한다. 가장 처음에 양분은 모든 칸에 5만큼 들어있다.

매일 매일 넓은 땅을 보면서 뿌듯한 하루를 보내고 있던 어느 날 이런 생각이 들었다.

나무 재테크를 하자!

나무 재테크란 작은 묘목을 구매해 어느정도 키운 후 팔아서 수익을 얻는 재테크이다. 상도는 나무 재테크로 더 큰 돈을 벌기 위해 M개의 나무를 구매해 땅에 심었다. 같은 1×1 크기의 칸에 여러 개의 나무가 심어져 있을 수도 있다.

이 나무는 사계절을 보내며, 아래와 같은 과정을 반복한다.

봄에는 나무가 자신의 나이만큼 양분을 먹고, 나이가 1 증가한다. 각각의 나무는 나무가 있는 1×1 크기의 칸에 있는 양분만 먹을 수 있다. 하나의 칸에 여러 개의 나무가 있다면, 나이가 어린 나무부터 양분을 먹는다. 만약, 땅에 양분이 부족해 자신의 나이만큼 양분을 먹을 수 없는 나무는 양분을 먹지 못하고 즉시 죽는다.

여름에는 봄에 죽은 나무가 양분으로 변하게 된다. 각각의 죽은 나무마다 나이를 2로 나눈 값이 나무가 있던 칸에 양분으로 추가된다. 소수점 아래는 버린다.

가을에는 나무가 번식한다. 번식하는 나무는 나이가 5의 배수이어야 하며, 인접한 8개의 칸에 나이가 1인 나무가 생긴다. 어떤 칸 (r, c)와 인접한 칸은 (r-1, c-1), (r-1, c), (r-1, c+1), (r, c-1), (r, c+1), (r+1, c-1), (r+1, c), (r+1, c+1) 이다. 상도의 땅을 벗어나는 칸에는 나무가 생기지 않는다.

겨울에는 S2D2가 땅을 돌아다니면서 땅에 양분을 추가한다. 각 칸에 추가되는 양분의 양은 A[r][c]이고, 입력으로 주어진다.

K년이 지난 후 상도의 땅에 살아있는 나무의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N, M, K가 주어진다.

둘째 줄부터 N개의 줄에 A배열의 값이 주어진다. r번째 줄의 c번째 값은 A[r][c]이다.

다음 M개의 줄에는 상도가 심은 나무의 정보를 나타내는 세 정수 x, y, z가 주어진다. 처음 두 개의 정수는 나무의 위치 (x, y)를 의미하고, 마지막 정수는 그 나무의 나이를 의미한다.

출력

첫째 줄에 K년이 지난 후 살아남은 나무의 수를 출력한다.

제한

  • 1 ≤ N ≤ 10
  • 1 ≤ M ≤ N2
  • 1 ≤ K ≤ 1,000
  • 1 ≤ A[r][c] ≤ 100
  • 1 ≤ 입력으로 주어지는 나무의 나이 ≤ 10
  • 입력으로 주어지는 나무의 위치는 모두 서로 다름

예제 입력 1 

1 1 1
1
1 1 1

예제 출력 1 

1

예제 입력 2 

1 1 4
1
1 1 1

예제 출력 2 

0

예제 입력 3 

5 2 1
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 1 3
3 2 3

예제 출력 3 

2

예제 입력 4 

5 2 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 1 3
3 2 3

예제 출력 4 

15

예제 입력 5 

5 2 3
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 1 3
3 2 3

예제 출력 5 

13

예제 입력 6 

5 2 4
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 1 3
3 2 3

예제 출력 6 

13

예제 입력 7 

5 2 5
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 1 3
3 2 3

예제 출력 7 

13

예제 입력 8 

5 2 6
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 1 3
3 2 3

예제 출력 8 

85

노트

나무 재테크와 관련된 내용은 이 링크를 참고했다.

 

 

🌱 나의 풀이

import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline

N, M, K = map(int, input().split())     # 크기, 나무, 몇년 후
original_A = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]     # 비료 정보
A = [[5] * N for _ in range(N)]     # 초기 토양의 비료 정보
dead_trees = [[list() for _ in range(N)] for _ in range(N)]     
trees = [[deque() for _ in range(N)] for _ in range(N)]
answer = 0

for _ in range(M) :
    x, y, z = map(int, input().split())     # 나무의 위치, 그 나무의 나이
    x -= 1
    y -= 1
    trees[x][y].append(z)

def spring_summer() :
    for x in range(N) :
        for y in range(N) :
            len_trees = len(trees[x][y])
            for k in range(len_trees) :
                if A[x][y] < trees[x][y][k] :
                    for i in range(k, len_trees) :
                        dead_trees[x][y].append(trees[x][y].pop())
                    break
                else :
                    A[x][y] -= trees[x][y][k]
                    trees[x][y][k] += 1

    for i in range(N) :
        for j in range(N) :
            while dead_trees[i][j] :
                A[i][j] += dead_trees[i][j].pop() // 2

def autumn_winter() :
    for x in range(N) :
        for y in range(N) :
            for k in range(len(trees[x][y])) :
                if trees[x][y][k] % 5 == 0 :
                    for new_x, new_y in [(x - 1, y - 1), (x - 1, y), (x - 1, y + 1), (x, y - 1), (x, y + 1),
                                         (x + 1, y - 1), (x + 1, y), (x + 1, y + 1)]:
                        if not (0 <= new_x < N and 0 <= new_y < N):
                            continue
                        trees[new_x][new_y].appendleft(1)
            A[x][y] += original_A[x][y]

for i in range(K) :
    spring_summer()
    autumn_winter()

for x in range(N) :
    for y in range(N) :
        answer += len(trees[x][y])
print(answer)

heap을 사용하던 것을 deque로 바꿈

딕셔너리도 배열로 바꾸고.

자료구조를 잘 선택해야 한다.

 

# 틀렸습니다.
import sys, heapq
input = sys.stdin.readline

N, M, K = map(int, input().split())     # 크기, 나무, 몇년 후
original_A = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]     # 비료 정보
A = [[5] * N for _ in range(N)]     # 초기 토양의 비료 정보
dead_trees = [[list() for _ in range(N)] for _ in range(N)]
trees = [[[] for _ in range(N)] for _ in range(N)]
answer = 0

for _ in range(M) :
    x, y, z = map(int, input().split())     # 나무의 위치, 그 나무의 나이
    x -= 1
    y -= 1
    heapq.heappush(trees[x][y], z)

def spring_summer() :
    for x in range(N) :
        for y in range(N) :
            len_trees = len(trees[x][y])
            for k in range(len_trees) :
                if A[x][y] < trees[x][y][k] :
                    for i in range(k, len_trees) :
                        dead_trees[x][y].append(trees[x][y].pop())
                    break
                else :
                    A[x][y] -= trees[x][y][k]
                    trees[x][y][k] += 1

    for i in range(N) :
        for j in range(N) :
            while dead_trees[i][j] :
                A[i][j] += dead_trees[i][j].pop() // 2

def autumn_winter() :
    for x in range(N) :
        for y in range(N) :
            for k in range(len(trees[x][y])) :
                if trees[x][y][k] % 5 == 0 :
                    for new_x, new_y in [(x - 1, y - 1), (x - 1, y), (x - 1, y + 1), (x, y - 1), (x, y + 1),
                                         (x + 1, y - 1), (x + 1, y), (x + 1, y + 1)]:
                        if not (0 <= new_x < N and 0 <= new_y < N):
                            continue
                        heapq.heappush(trees[new_x][new_y], 1)
            A[x][y] += original_A[x][y]

for i in range(K) :
    spring_summer()
    autumn_winter()

for x in range(N) :
    for y in range(N) :
        answer += len(trees[x][y])
print(answer)
5 2 7
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 3 2 3 2
2 1 3
3 2 3

위 테케를 넣으면 71이 안 나온다.

문제점은 봄에 나이가 어린 순으로 나무를 탐색하고 있지 않아서다.

heap보다 deque를 사용하는 게 더 낫다.

heap을 사용하면 나이가 어린 순으로 쉽게 pop을 할 수 있지만, 죽은 나무를 처리할 때 복잡해진다.

deque를 사용하면 앞에서 부터 순서대로 탐색하다가 특정 k 지점에서 끝까지 죽은 나무로 처리해줄 수 있는 순서가 있다.

반복문을 돌리면서 리스트의 길이가 변하는 것은 좋지 않다.

 

 

# 시간 초과
import sys, heapq, copy
input = sys.stdin.readline

N, M, K = map(int, input().split())     # 크기, 나무, 몇년 후
original_A = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]     # 비료 정보
A = [[5] * N for _ in range(N)]
dic = dict()        # key = 나무 위치, value = [나이]
answer = 0

def insert_into_dic(x, y, z) :
    if (x, y) not in dic :
        dic[(x, y)] = [z]
    else :
        heapq.heappush(dic[(x,y)], z)

for _ in range(M) :
    x, y, z = map(int, input().split())     # 나무의 위치, 그 나무의 나이
    x -= 1
    y -= 1
    insert_into_dic(x, y, z)

def spring() :
    multiplication = []
    for key in list(dic) :
        x, y = key
        tmp = []        # 양분을 먹은 나무들의 나이
        heapq.heapify(tmp)
        while dic[key] :
            age = heapq.heappop(dic[key])
            if A[x][y] - age < 0 :       # 양분 부족
                heapq.heappush(dic[key], age)
                summer(dic[key], x, y)
                break
            A[x][y] -= age      # 나이만큼 양분을 먹는다
            heapq.heappush(tmp, age+1)      # 1살 증가
            if (age+1) % 5 == 0 :
                multiplication.append(key)
        if tmp :
            dic[key] = copy.deepcopy(tmp)        # 살아남은 나무
        else :
            del dic[key]        # 관리를 편하게 하려고 살아남은 나무가 없는 땅은 제거
    return multiplication

def summer(death, x, y) :      # heap에서 pop되지 못하고 남은 나무는 죽은 나무
    for age in death :
        A[x][y] += age // 2     # 죽은 나무는 양분이 된다

def autumn(multiplication) :      # 번식한다
    for x, y in multiplication :
        for new_x, new_y in [(x-1, y-1), (x-1, y), (x-1, y+1), (x, y-1), (x, y+1), (x+1, y-1), (x+1, y), (x+1, y+1)] :
            if 0 <= new_x < N and 0 <= new_y < N :
                insert_into_dic(new_x, new_y, 1)

def winter() :      # 양분 추가하기
    for x in range(N) :
        for y in range(N) :
            A[x][y] += original_A[x][y]

for i in range(K) :
    multiplication = spring()
    if not dic: break
    autumn(multiplication)
    winter()
else :
    for val in dic.values() :
        answer += len(val)

print(answer)

테케 다 통과하는데 ㅠㅜㅠㅜㅠㅜ

heap을 사용해서 쉽게 나이가 어린 나무 순으로 뽑으려고 했다.

전체적인 로직은 이해하고 작성했지만, 자료구조 선정을 잘못했다.

 

 

📌 다른 사람 풀이

# https://tmdrl5779.tistory.com/147
from collections import deque

n, m, k = map(int, input().split(' '))

a = [list(map(int, input().split(' '))) for _ in range(n)]
graph = [[5] * n for _ in range(n)]
trees = [[deque() for _ in range(n)] for _ in range(n)]
dead_trees = [[list() for _ in range(n)] for _ in range(n)]
for _ in range(m) :
    x, y, z = map(int, input().split(' '))
    trees[x - 1][y - 1].append(z)

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

def spring_summer() :
    for i in range(n) :
        for j in range(n) :
            len_ = len(trees[i][j])
            for k in range(len_) :
                if graph[i][j] < trees[i][j][k] :
                    for _ in range(k, len_) :
                        dead_trees[i][j].append(trees[i][j].pop())
                    break
                else :
                    graph[i][j] -= trees[i][j][k]
                    trees[i][j][k] += 1

    for i in range(n) :
        for j in range(n) :
            while dead_trees[i][j] :
                graph[i][j] += dead_trees[i][j].pop()   // 2

def fall_winter() :
    for i in range(n) :
        for j in range(n) :
            for k in range(len(trees[i][j])) :
                if trees[i][j][k] % 5 == 0 :
                    for l in range(8) :
                        nx, ny, = i + dx[l], j + dy[l]

                        if nx < 0 or nx >= n or ny < 0 or ny >= n :
                            continue
                        trees[nx][ny].appendleft(1)

            graph[i][j] += a[i][j]

for i in range(k) :
    spring_summer()
    fall_winter()

answer = 0
for i in range(n) :
    for j in range(n) :
        answer += len(trees[i][j])

print(answer)

deque 사용

가을에 새로운 나무를 심을 때 appendleft로 어린 나무를 앞에 추가

봄과 여름, 가을과 겨울로 묶어서 처리했다.

죽은 나무가 비료가 되는 여름은 봄을 다 처리한 후 한다.(하나의 땅에서 죽은 나무가 있으면 바로 처리하지 않고)

 

 

 

문제 출처 👉 백준

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