문제
팀 레드시프트는 대회 준비를 하다가 지루해져서 샌드박스 게임인 ‘마인크래프트’를 켰다. 마인크래프트는 1 × 1 × 1(세로, 가로, 높이) 크기의 블록들로 이루어진 3차원 세계에서 자유롭게 땅을 파거나 집을 지을 수 있는 게임이다.
목재를 충분히 모은 lvalue는 집을 짓기로 하였다. 하지만 고르지 않은 땅에는 집을 지을 수 없기 때문에 땅의 높이를 모두 동일하게 만드는 ‘땅 고르기’ 작업을 해야 한다.
lvalue는 세로 N, 가로 M 크기의 집터를 골랐다. 집터 맨 왼쪽 위의 좌표는 (0, 0)이다. 우리의 목적은 이 집터 내의 땅의 높이를 일정하게 바꾸는 것이다. 우리는 다음과 같은 두 종류의 작업을 할 수 있다.
- 좌표 (i, j)의 가장 위에 있는 블록을 제거하여 인벤토리에 넣는다.
- 인벤토리에서 블록 하나를 꺼내어 좌표 (i, j)의 가장 위에 있는 블록 위에 놓는다.
1번 작업은 2초가 걸리며, 2번 작업은 1초가 걸린다. 밤에는 무서운 몬스터들이 나오기 때문에 최대한 빨리 땅 고르기 작업을 마쳐야 한다. ‘땅 고르기’ 작업에 걸리는 최소 시간과 그 경우 땅의 높이를 출력하시오.
단, 집터 아래에 동굴 등 빈 공간은 존재하지 않으며, 집터 바깥에서 블록을 가져올 수 없다. 또한, 작업을 시작할 때 인벤토리에는 B개의 블록이 들어 있다. 땅의 높이는 256블록을 초과할 수 없으며, 음수가 될 수 없다.
입력
첫째 줄에 N, M, B가 주어진다. (1 ≤ M, N ≤ 500, 0 ≤ B ≤ 6.4 × 10^7)
둘째 줄부터 N개의 줄에 각각 M개의 정수로 땅의 높이가 주어진다. (i + 2)번째 줄의 (j + 1)번째 수는 좌표 (i, j)에서의 땅의 높이를 나타낸다. 땅의 높이는 256보다 작거나 같은 자연수 또는 0이다.
출력
첫째 줄에 땅을 고르는 데 걸리는 시간과 땅의 높이를 출력하시오. 답이 여러 개 있다면 그중에서 땅의 높이가 가장 높은 것을 출력하시오.
풀이
최종 높이를 하나 정하면 필요한 시간은 바로 계산할 수 있다. 어떤 칸이 목표 높이보다 높으면 블록을 캐서 2초를 쓰고 인벤토리에 넣고, 낮으면 인벤토리에서 블록을 꺼내 1초를 써서 채운다.
코드는 가능한 높이를 전부 시도하면서 총 작업 시간과 인벤토리 가능 여부를 계산한다. 시간이 가장 짧은 높이를 택하되, 시간이 같으면 더 높은 높이를 고르는 문제 조건까지 함께 반영해야 한다.
코드
#include <iostream>
using namespace std;
int block[501][501] = {};
int main() {
ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(NULL);
cout.tie(NULL);
int N, M, B;
cin >> N >> M >> B;
int min = 257, max = 0;
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < M; j++) {
cin >> block[i][j];
min = (block[i][j] < min) ? block[i][j] : min;
max = (block[i][j] > max) ? block[i][j] : max;
}
}
int now_B, t, min_t = 2147483647, max_h = 0;
for (int i = min; i <= max; i++) {
now_B = B;
t = 0;
for (int j = 0; j < N; j++) {
for (int k = 0; k < M; k++) {
if (block[j][k] > i) {
now_B = now_B + (block[j][k] - i);
t = t + 2 * (block[j][k] - i);
}
else if (block[j][k] < i) {
now_B = now_B - (i - block[j][k]);
t = t + (i - block[j][k]);
}
}
}
if (now_B > -1) {
if (t < min_t) {
min_t = t;
max_h = i;
}
if (t == min_t) {
max_h = (i > max_h) ? i : max_h;
}
}
}
cout << min_t << " " << max_h << '\n';
return 0;
}복잡도
- 시간 복잡도: 가능한 높이 범위가 고정이고 각 높이마다 땅 전체를 확인하므로 이다.
- 공간 복잡도: 땅 높이 배열을 저장하므로 이다.
마무리
목표 높이를 정하면 각 칸의 행동이 캐기와 쌓기 중 하나로 결정된다. 모든 높이를 시험하면서 시간과 남은 블록을 함께 확인하면 최적 높이를 놓치지 않는다.
