[백준][JAVA] - 진우의 민트초코우유(20208)

문제 소개

🥇️ 문제 레벨 : 골드5

🔔 문제 유형 : 백트래킹, 브루트포스

💬 풀이 언어 : JAVA

⏱️ 풀이 시간 : 30분

🖇️ 문제 링크 : 백준 문제 링크


📝 문제

진우는 민트초코우유를 좋아하는 민초단이다. 힘든 일이 있더라도 민트초코우유 하나를 마시면 기운이 펄펄 솟는다고 한다!

민트초코우유를 너무 좋아하는 나머지 진우는 매일 아침 특정 지역들에서 민트초코우유가 배달된다는 N × N 크기의 2차원 민초마을로 이사를 하였다.

진우는 아침에 눈을 뜨면 집에서 민초마을의 지도를 들고 민트초코우유를 찾으러 출발한다. 이때의 초기 체력은 M이다. 여기에서 체력은 진우가 이동할 수 있는 거리를 나타낸다. 진우는 지도상에서 상, 하, 좌, 우로 1칸씩 이동할 수 있으며 이동하면 체력이 1만큼 줄어든다. 진우가 마을을 돌아다니다가 민트초코우유를 마신다면 체력이 H 만큼 증가하며 진우의 체력이 초기체력 이상으로 올라갈 수 있다. 체력이 0이 되는 순간 진우는 이동할 수 없다.

민트초코를 찾으러 돌아다니다가 마을 한복판에서 체력이 0이 되어 집으로 못 돌아가는 상황은 만들어져서는 안된다. 진우가 얼마나 많은 민트초코우유를 마시고 집으로 돌아올 수 있는지 알아보자.

🤔 문제 분석

문제에서 고려할 사항은 다음과 같다.

  1. 현재 체력이 주어지고, 각 칸을 이동하면 체력이 1씩 줄어든다.
  2. 민초 우유를 마시면 체력이 M만큼 늘어난다.
  3. 무조건 집으로 복귀해야 한다.

지도에서 DFS를 통해 탐색하는 방법도 있겠지만, 각 민초 우유의 좌표와 현재 좌표의 차이를 이용해 더 쉽게 구할 수 있다.

예를들어, 집에서 시작해 가장 현재 체력으로 이동할 수 있는 민초 우유의 위치를 보자.

cp : Current Pos / np : Next Pos

# 첫 탐색
현재 체력 : 2
cp : 현재 위치(집) : (6, 3)
np : 다음 위치(우유) : (7, 4)

abs(cp.y - np.y) + abs(cp.x - np.x) = 2

# 두 번째 탐색
현재 체력 : (첫 체력 - 첫 탐색의 이동 거리) + M = 3
cp : 현재 위치(우유) : (7, 4)
np : 다음 위치(우유) : (4, 4)

abs(cp.y - np.y) + abs(cp.x - np.x) = 3

# 세 번째 탐색
현재 체력 : (두 번째 탐색 체력 - 두 번째 탐색의 이동 거리) + M = 3
cp : 현재 위치(우유) : (4, 4)
np : 다음 위치(집) : (6, 3)

abs(cp.y - np.y) + abs(cp.x - np.x) = 3

위처럼 현재 체력으로 이동할 수 있는 모든 민초 우유를 마시면서 이동하면 되므로, 리스트를 생성해 민초 위치를 저장해주면 된다.

for (int y = 0; y < N; y++) {
    st = new StringTokenizer(br.readLine());
    for (int x = 0; x < N; x++) {
        int n = Integer.parseInt(st.nextToken());
        if (n == 1) {
            homeNode = new Node(x, y);
        } else if (n == 2) {
            milkList.add(new Node(x, y));
        }
    }
}

이후 백트래킹을 통해 현재 우유에 대해 방문 처리를 해주고, 다음 우유로 이동하하면서 집으로 복귀할 수 있을 경우 최대값을 갱신해주면 된다.

😎 최종 코드

메모리 : 12532 KB
시간 : 764 ms
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static int N, HP, POTION, max;
    static boolean[] visited;
    static List<Node> milkList;
    static Node homeNode;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        // 지도의 크기 N * N
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());

        // 초기 HP / 민초 마시고 회복되는 양
        HP = Integer.parseInt(st.nextToken());
        POTION = Integer.parseInt(st.nextToken());

        // 우유가 있는 위치 리스트
        milkList = new ArrayList<>();

        // init
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                int n = Integer.parseInt(st.nextToken());
                if (n == 1) {
                    homeNode = new Node(j, i);
                } else if (n == 2) {
                    milkList.add(new Node(j, i));
                }
            }
        }

        st = null;

        // 방문 배열 초기화
        visited = new boolean[milkList.size()];

        // 백트래킹
        backTracking(0, homeNode.x, homeNode.y, 0, HP);

        // 출력
        System.out.println(max);
        br.close();
    }

    private static void backTracking(int depth, int prevX, int prevY,
                                     int cnt, int curHp) {
        
        int distance = getDistance(homeNode.x, prevX, homeNode.y, prevY);

        // 현재 위치에서 집까지 돌아갈 수 있다면 최대값 갱신
        if (distance <= curHp) {
            max = Math.max(max, cnt);
        }

        // 모든 좌표 중에서 도달할 수 있는 우유 위치 탐색
        for (int i = 0; i < milkList.size(); i++) {
            Node node = milkList.get(i);

            // 이전 위치에서 가고자하는 우유의 위치 까지의 거리 계산
            distance = getDistance(prevX, node.x, prevY, node.y);

            // 만약 이동해야하는 거리가 체력보다 작고, 방문하지 않았을 경우
            if (distance <= curHp && !visited[i]) {
                // 기존 체력 저장
                int temp = curHp;

                // 현재 위치 방문 처리
                visited[i] = true;

                // 이동하고자하는 좌표까지의 체력 계산
                curHp = (curHp - distance) + POTION;

                // 백트래킹
                backTracking(depth + 1, node.x, node.y, cnt + 1, curHp);

                // 탐색 이후 원래 체력으로 복귀
                curHp = temp;

                // 방문 해제 처리
                visited[i] = false;
            }
        }
    }

    private static int getDistance(int x1, int x2, int y1, int y2) {
        return Math.abs(x1 - x2) + Math.abs(y1 - y2);
    }

    static class Node {
        int x, y;

        public Node(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }
}

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