[백준 21608번] 상어 초등학교 파이썬 풀이

상어 초등학교  

1 초 (추가 시간 없음)

1024 MB

20256

8764

6014

40.682%

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.

예를 들어, N = 3이고, 학생 N2명의 순서와 각 학생이 좋아하는 학생이 다음과 같은 경우를 생각해보자.

 

학생의 번호                                     좋아하는 학생의 번호

4	2, 5, 1, 7
3	1, 9, 4, 5
9	8, 1, 2, 3
8	1, 9, 3, 4
7	2, 3, 4, 8
1	9, 2, 5, 7
6	5, 2, 3, 4
5	1, 9, 2, 8
2	9, 3, 1, 4

가장 먼저, 4번 학생의 자리를 정해야 한다. 현재 교실의 모든 칸은 빈 칸이다. 2번 조건에 의해 인접한 칸 중에서 비어있는 칸이 가장 많은 칸인 (2, 2)이 4번 학생의 자리가 된다.

	4

다음 학생은 3번이다. 1번 조건을 만족하는 칸은 (1, 2), (2, 1), (2, 3), (3, 2) 이다. 이 칸은 모두 비어있는 인접한 칸이 2개이다. 따라서, 3번 조건에 의해 (1, 2)가 3번 학생의 자리가 된다.

	3
	4

다음은 9번 학생이다. 9번 학생이 좋아하는 학생의 번호는 8, 1, 2, 3이고, 이 중에 3은 자리에 앉아있다. 좋아하는 학생이 가장 많이 인접한 칸은 (1, 1), (1, 3)이다. 두 칸 모두 비어있는 인접한 칸이 1개이고, 행의 번호도 1이다. 따라서, 3번 조건에 의해 (1, 1)이 9번 학생의 자리가 된다.

9	3
	4

이번에 자리를 정할 학생은 8번 학생이다. (2, 1)이 8번 학생이 좋아하는 학생과 가장 많이 인접한 칸이기 때문에, 여기가 그 학생의 자리이다.

9	3
8	4

7번 학생의 자리를 정해보자. 1번 조건을 만족하는 칸은 (1, 3), (2, 3), (3, 1), (3, 2)로 총 4개가 있고, 비어있는 칸과 가장 많이 인접한 칸은 (2, 3), (3, 2)이다. 행의 번호가 작은 (2, 3)이 7번 학생의 자리가 된다.

9	3
8	4	7

이런식으로 학생의 자리를 모두 정하면 다음과 같다.

9	3	2
8	4	7
5	6	1

이제 학생의 만족도를 구해야 한다. 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 N2개의 줄에 학생의 번호와 그 학생이 좋아하는 학생 4명의 번호가 한 줄에 하나씩 선생님이 자리를 정할 순서대로 주어진다.

학생의 번호는 중복되지 않으며, 어떤 학생이 좋아하는 학생 4명은 모두 다른 학생으로 이루어져 있다. 입력으로 주어지는 학생의 번호, 좋아하는 학생의 번호는 N2보다 작거나 같은 자연수이다. 어떤 학생이 자기 자신을 좋아하는 경우는 없다.

출력

첫째 줄에 학생의 만족도의 총 합을 출력한다.

제한

• 3 ≤ N ≤ 20

예제 입력 1

3
4 2 5 1 7
3 1 9 4 5
9 8 1 2 3
8 1 9 3 4
7 2 3 4 8
1 9 2 5 7
6 5 2 3 4
5 1 9 2 8
2 9 3 1 4

예제 출력 1

54

예제 입력 2

3
4 2 5 1 7
2 1 9 4 5
5 8 1 4 3
1 2 9 3 4
7 2 3 4 8
9 8 4 5 7
6 5 2 3 4
8 4 9 2 1
3 9 2 1 4

예제 출력 2

1053

 

삼성 역량테스트의 '상어 시리즈' 문제이다.

별다른 알고리즘을 요구하지 않고 단순히 문제에서 요구하는대로 구현하면되는 문제이다. 굳이 문제의 분류를 하자면 구현, 정렬, 등이 있겠다.

 

구현 문제는 문제에서 주어진 순서에 맞춰 차례대로 코드를 구현하고 함수를 실행하면 된다.

문제의 요구사항을 아래와 같이 간략화 시켜보았다.

 

#0. 모든 칸을 순위하며 해당 학생이 앉을 자리 찾기

#1. 인접한 칸 중 해당 학생이 좋아하는 학생의 수와, 빈 칸의 수를 배열에 각각 기록

#1.1. 배열에 기록할 값 => (좋아하는 학생의 수, 빈 칸의 수, 행의 번호, 열의 번호)

#2. 배열을 조건1~3에 맞춰 정렬한 후, 조건을 만족하는 자리에 배치

#3. 모든 학생들을 배치한 후, 배열을 돌면서 전체 만족도 계산

 

문제의 요구사항에 따르면 학생들을 배치하는 과정은 아래와 같은 순서를 따른다.

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.

따라서 위 3조건을 만족하는 모든 좌표를 배열에 기록해둔다음 위 조건에 맞춰서 배열을 정렬시킨후 가장 앞서는 값의 좌표를 학생이 앉을 좌표로 설정하면 된다.

 

파이썬에서 정렬은 sorted와 sort로 수행되며 위 문제에서 처럼 정렬 기준을 사용자가 원하는 기준대로 설정하기 위해선 람다식을 사용해야한다.

예를 들어 배열에 저장된 형태가 (좋아하는 학생의 수, 빈 영역의 수, 행의 번호, 열의 번호) 라면, 좋아하는 학생 수와 빈 영역의 수는 내림차순으로 정렬하고, 좌표값은 내림차순으로 정렬해야 하므로 아래와 같이 -기호를 사용하여 정렬 기준을 설정한다.

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

 

위와 같이 작성한다면 x의 0,1,2,3번째 인덱스의 값을 바탕으로 정렬을 수행하며 앞에 위치하는 인덱스가 정렬에서 우선시 되며 뒤에 위치하는 인덱스는 동일한 값이 있을 경우에 대한 정렬기준이 된다.

 

이 아이디어들을 코드로 옮기면 아래와 같다.

# https://www.acmicpc.net/problem/21608
N = int(input())
seat = [[0]*N for _ in range(N)]
dx = [0,0,-1,1]
dy = [-1,1,0,0]

# n번째 학생이 앉을 자리 계산
def select_seat():
    global seat
    # 각 좌석에 대한 정보를 기록하기 위한 배열 생성
    seat_info = []
    for x in range(N):
        for y in range(N):
            if seat[x][y] != 0:
                continue
            like_count,empty_count = 0,0 # 좋아하는 학생수, 빈좌석수
            # 앉을 수 있는 자리에 대해서 상하좌우 검사
            for i in range(4):
                nx = x + dx[i]
                ny = y + dy[i]
                if 0<=nx<N and 0<=ny<N:
                    if seat[nx][ny] in like: # 좋아하는 학생이라면
                        like_count+=1
                    elif seat[nx][ny] == 0: # 빈 좌석이라면
                        empty_count+=1
            # 현재 좌석에 대한 정보 배열에 기록
            seat_info.append([like_count,empty_count,x,y])
    
    # 최적의 자리 계산하여 배치
    # 1. 좋아하는 사람이 가장 많은 자리로
    # 2. 그 중에서 주변에 빈칸이 많은 자리로
    # 3. 그 중에서 행의 번호가 가장 작고, 그 다음으로 열의 번호가 가장 작은 순으로
    # 내림차순,내림차순,오름차순,오름차순
    seat_info.sort(key = lambda x: (-x[0],-x[1],x[2],x[3])) 
    
    # 정렬 이후 가장 왼쪽에 위치한 값의 x,y좌표
    x = seat_info[0][2]
    y = seat_info[0][3]
    
    # 그 좌표에 사람 배치
    seat[x][y] = n


# 전체 만족도 계산
def calc_satisfication():
    result = 0 # 만족도 총합
    for x in range(N):
        for y in range(N):
            p = seat[x][y] # 그 칸에 있는 사람의 번호
            like = people[p] # 그 사람이 좋아하는 사람들
            like_count = 0 # 좋아하는 사람의 수
            for i in range(4):
                nx = x + dx[i]
                ny = y + dy[i]
                if 0<=nx<N and 0<=ny<N:
                    if seat[nx][ny] in like:
                        like_count += 1
            if like_count == 1:
                result += 1
            elif like_count == 2:
                result += 10
            elif like_count == 3:
                result += 100
            elif like_count == 4:
                result += 1000
    return result

people = [[] for _ in range(N*N+1)] # N번 사람이 각각 누구를 좋아하는지 기록 => 호감도 계산에 사용
for _ in range(N*N):
    data = list(map(int,input().split()))
    n,like = data[0],data[1:]
    people[n] = like
    select_seat()

print(calc_satisfication())

 

https://www.acmicpc.net/problem/21608

21608번: 상어 초등학교