ALGORITHM NOTE2

BOJ 14938 - 서강그라운드

배틀그라운드 게섯거라

#algorithm#boj#gold#graph-theory#shortest-path#dijkstra#floyd-warshall
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문제

예은이는 요즘 가장 인기가 있는 게임 서강그라운드를 즐기고 있다. 서강그라운드는 여러 지역중 하나의 지역에 낙하산을 타고 낙하하여, 그 지역에 떨어져 있는 아이템들을 이용해 서바이벌을 하는 게임이다. 서강그라운드에서 1등을 하면 보상으로 치킨을 주는데, 예은이는 단 한번도 치킨을 먹을 수가 없었다. 자신이 치킨을 못 먹는 이유는 실력 때문이 아니라 아이템 운이 없어서라고 생각한 예은이는 낙하산에서 떨어질 때 각 지역에 아이템 들이 몇 개 있는지 알려주는 프로그램을 개발을 하였지만 어디로 낙하해야 자신의 수색 범위 내에서 가장 많은 아이템을 얻을 수 있는지 알 수 없었다.

각 지역은 일정한 길이 l (1 ≤ l ≤ 15)의 길로 다른 지역과 연결되어 있고 이 길은 양방향 통행이 가능하다. 예은이는 낙하한 지역을 중심으로 거리가 수색 범위 m (1 ≤ m ≤ 15) 이내의 모든 지역의 아이템을 습득 가능하다고 할 때, 예은이가 얻을 수 있는 아이템의 최대 개수를 알려주자.

주어진 필드가 위의 그림과 같고, 예은이의 수색범위가 4라고 하자. (원 밖의 숫자는 지역 번호, 안의 숫자는 아이템 수, 선 위의 숫자는 거리를 의미한다.) 예은이가 2번 지역에 떨어지게 되면 1번, 2번(자기 지역), 3번, 5번 지역에 도달할 수 있다. 4번 지역의 경우 가는 거리가 3+5=8>43 + 5 = 8 > 4이므로 수색범위를 벗어나 아이템을 얻을 수 없다. 이렇게 되면 예은이는 23개의 아이템을 얻을 수 있고, 이는 위의 필드에서 예은이가 얻을 수 있는 아이템의 최대 개수이다.

입력

첫째 줄에는 지역의 개수 n (1 ≤ n ≤ 100)과 예은이의 수색범위 m (1 ≤ m ≤ 15), 길의 개수 r (1 ≤ r ≤ 100)이 주어진다.

둘째 줄에는 n개의 숫자가 차례대로 각 구역에 있는 아이템의 수 t (1 ≤ t ≤ 30)를 알려준다.

세 번째 줄부터 r+2번째 줄 까지 길 양 끝에 존재하는 지역의 번호 a, b, 그리고 길의 길이 l (1 ≤ l ≤ 15)가 주어진다.

지역의 번호는 1이상 n이하의 정수이다. 두 지역의 번호가 같은 경우는 없다.

출력

예은이가 얻을 수 있는 최대 아이템 개수를 출력한다.

풀이

어떤 지역을 시작점으로 잡았을 때 수색 범위 m 안에 있는 지역들의 아이템 합을 구하면 된다. 그래서 먼저 지역 사이 최단 거리를 전부 알고 있으면, 각 시작점에 대해 회수 가능한 아이템 수를 바로 계산할 수 있다.

코드에서는 인접 행렬을 만든 뒤 플로이드-워셜로 모든 쌍 최단 거리를 구한다. 그 다음 각 시작점에 대해 거리 제한 안의 아이템을 모두 더해 최대값을 찾는다.

이 문제는 최단 거리 계산과 범위 안 아이템 합산 두 단계로 나뉜다.

코드

java
import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
 
	private static final int INF = Integer.MAX_VALUE;
	private static int n, m, r;
	private static int[][] graph;
	private static int[] items;
	private static BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		n = Integer.parseInt(st.nextToken());
		m = Integer.parseInt(st.nextToken());
		r = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		graph = new int[n + 1][n + 1];
		items = new int[n + 1];
		
		st = new StringTokenizer(br.readLine());
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			int item = Integer.parseInt(st.nextToken()); 
			items[i] = item;
			
			for (int j = 1; j <= n; j++) {
				if (i == j) graph[i][j]= 0;
				else graph[i][j] = INF;
			}		
		}
				
		settingGraph();
		
		int ans = 0;
		for (int i = 1; i <= n; i++)
			ans = Math.max(ans, solve(i));
		
		System.out.println(ans);
	}
	
	private static void settingGraph() throws IOException {
		for (int i = 0; i < r; i++) {
			StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
			
			int a = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int b = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int l = Integer.parseInt(st.nextToken());
			
			graph[a][b] = graph[b][a] = l;
		}
		
		for (int k = 1; k <= n; k++) {
			for (int i = 1; i <= n; i++) {
				for (int j = 1; j <= n; j++) {
					if (graph[i][k] == INF || graph[k][j] == INF) continue;
					graph[i][j] = Math.min(graph[i][j], 
							graph[i][k] + graph[k][j]);
				}
			}
		}
	}
	
	private static int solve(int start) {
		int result = 0;
		
		for (int end = 1; end <= n; end++) 
			if (graph[start][end] <= m) result += items[end]; 
					
		return result;
	}
}

복잡도

  • 시간 복잡도: O(n3)O(n^3)
  • 공간 복잡도: O(n2)O(n^2)

마무리

아이템을 어디서 가장 많이 주울 수 있는지는 결국 각 지역까지의 최단 거리로 결정된다. 거리 계산만 끝나면 이후는 범위 안 아이템을 세는 문제로 바뀐다.