백준 21608 상어 초등학교 파이썬(Python)

21608번: 상어 초등학교 (acmicpc.net)

21608번: 상어 초등학교

문제

상어 초등학교에는 교실이 하나 있고, 교실은 N×N 크기의 격자로 나타낼 수 있다. 학교에 다니는 학생의 수는 N2명이다. 오늘은 모든 학생의 자리를 정하는 날이다. 학생은 1번부터 N2번까지 번호가 매겨져 있고, (r, c)는 r행 c열을 의미한다. 교실의 가장 왼쪽 윗 칸은 (1, 1)이고, 가장 오른쪽 아랫 칸은 (N, N)이다.

선생님은 학생의 순서를 정했고, 각 학생이 좋아하는 학생 4명도 모두 조사했다. 이제 다음과 같은 규칙을 이용해 정해진 순서대로 학생의 자리를 정하려고 한다. 한 칸에는 학생 한 명의 자리만 있을 수 있고, |r1 - r2| + |c1 - c2| = 1을 만족하는 두 칸이 (r1, c1)과 (r2, c2)를 인접하다고 한다.

1. 비어있는 칸 중에서 좋아하는 학생이 인접한 칸에 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
2. 1을 만족하는 칸이 여러 개이면, 인접한 칸 중에서 비어있는 칸이 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
3. 2를 만족하는 칸도 여러 개인 경우에는 행의 번호가 가장 작은 칸으로, 그러한 칸도 여러 개이면 열의 번호가 가장 작은 칸으로 자리를 정한다.

학생의 만족도는 자리 배치가 모두 끝난 후에 구할 수 있다. 학생의 만족도를 구하려면 그 학생과 인접한 칸에 앉은 좋아하는 학생의 수를 구해야 한다. 그 값이 0이면 학생의 만족도는 0, 1이면 1, 2이면 10, 3이면 100, 4이면 1000이다.

학생의 만족도의 총 합을 구해보자.

 

입력

첫째 줄에 N이 주어진다. 둘째 줄부터 N**2개의 줄에 학생의 번호와 그 학생이 좋아하는 학생 4명의 번호가 한 줄에 하나씩 선생님이 자리를 정할 순서대로 주어진다. (단, 3 <= N <= 20)

학생의 번호는 중복되지 않으며, 어떤 학생이 좋아하는 학생 4명은 모두 다른 학생으로 이루어져 있다. 입력으로 주어지는 학생의 번호, 좋아하는 학생의 번호는 N**2보다 작거나 같은 자연수이다. 어떤 학생이 자기 자신을 좋아하는 경우는 없다.

 

출력

첫째 줄에 학생의 만족도의 총 합을 출력한다.

 

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풀이 방법

이 문제는 1, 2, 3 번 문제 조건에 맞게 구현하기만 하면 되는 구현!! 이 핵심인 문제이다. 

N*N 칸을 전체 탐색하며 빈 칸인 경우 인접한 칸에 좋아하는 학생이 있는지(like), 비어있는 지(empty) 확인하고 해당 카운트를 해준다. 카운트된 like, empty 수와 현재 행렬위치 i, j 는 함께 리스트에 담아 저장한다.

그 결과, 리스트에는 모든 빈 자리에 대한 like, empty 정보가 저장된다. 인접한 칸에 좋아하는 학생이 많을 수록, 비어있는 자리가 많을 수록, 행과 열 번호는 작을 수록 답이 되므로 해당 조건에 맞게 리스트를 sort 함수와 key parameter 를 함께 사용하여 정렬한다. 결과적으로 정렬된 리스트의 첫 번째 요소가 조건을 만족하는 가장 최적의 자리가 되므로  학생을 해당 자리에 배치하면 답을 얻을 수 있다!!

 

arr.sort(key = lambda x : (-x[0], -x[1], x[2], x[3] ))

-> 첫 번째 인자를 기준으로 먼저 정렬 후, 그 다음 두 번째, 세 번째 인자를 기준으로 순차적으로 정렬한다.

-> 오름차순이 아닌 내림차순 정렬을 원하면 값 앞에 -를 붙인다.

 

 

코드

import sys

N = int(input())
students = [list(map(int, sys.stdin.readline().split())) for _ in range(N**2)]
positions = [[0]*N for _ in range(N)] # NxN 자리 배치
dx = [0, 0, -1, 1]
dy = [-1, 1, 0, 0]

# 순서대로 학생 자리 정하기
for student in students:
    arr = []
    for i in range(N):
        for j in range(N):
            if positions[i][j] == 0: # 빈자리면
                like = 0 # 인접한 좋아하는 학생 수
                empty = 0 # 인접한 비어있는 자리 수
                for k in range(4):
                    nx, ny = i + dx[k], j + dy[k]
                    if 0 <= nx < N and 0 <= ny < N:
                        if positions[nx][ny] == 0: # 비어있는 자리면
                            empty += 1
                        elif positions[nx][ny][0] in student[1:]: # 좋아하는 학생이면 (인덱스 0에 학생 번호가 있으므로 주의)
                            like += 1
                arr.append([like, empty, i, j])
    # 좋아하는 학생 수가 많을 수록, 비어있는 자리가 많을수록, 행, 열 번호가 작을수록 답이므로 그에 맞게 정렬
    arr.sort(key = lambda x : (-x[0], -x[1], x[2], [3]))
    x, y = arr[0][2], arr[0][3]
    positions[x][y] = student # 학생 배치

# 학생의 만족도의 총 합 구하기
satisfied = 0
for x in range(N):
    for y in range(N):
        student = positions[x][y]
        cnt = 0
        for k in range(4):
            nx, ny = x + dx[k], y + dy[k]
            if 0 <= nx < N and 0 <= ny < N and positions[nx][ny][0] in student[1:]:
                cnt += 1
        if cnt != 0:        
            satisfied += 10**(cnt-1)
print(satisfied)