[스타트택시/G2/Python3]

19238번 스타트 택시 G2

 

문제
스타트링크가 "스타트 택시"라는 이름의 택시 사업을 시작했다. 스타트 택시는 특이하게도 손님을 도착지로 데려다줄 때마다 연료가 충전되고, 연료가 바닥나면 그날의 업무가 끝난다. 택시 기사 최백준은 오늘 M명의 승객을 태우는 것이 목표이다. 백준이 활동할 영역은 N×N 크기의 격자로 나타낼 수 있고, 각 칸은 비어 있거나 벽이 놓여 있다. 택시가 빈칸에 있을 때, 상하좌우로 인접한 빈칸 중 하나로 이동할 수 있다. 알고리즘 경력이 많은 백준은 특정 위치로 이동할 때 항상 최단경로로만 이동한다.M명의 승객은 빈칸 중 하나에 서 있으며, 다른 빈칸 중 하나로 이동하려고 한다. 여러 승객이 같이 탑승하는 경우는 없다. 따라서 백준은 한 승객을 태워 목적지로 이동시키는 일을 M번 반복해야 한다. 각 승객은 스스로 움직이지 않으며, 출발지에서만 택시에 탈 수 있고, 목적지에서만 택시에서 내릴 수 있다. 백준이 태울 승객을 고를 때는 현재 위치에서 최단거리가 가장 짧은 승객을 고른다. 그런 승객이 여러 명이면 그중 행 번호가 가장 작은 승객을, 그런 승객도 여러 명이면 그중 열 번호가 가장 작은 승객을 고른다. 택시와 승객이 같은 위치에 서 있으면 그 승객까지의 최단거리는 0이다. 연료는 한 칸 이동할 때마다 1만큼 소모된다. 한 승객을 목적지로 성공적으로 이동시키면, 그 승객을 태워 이동하면서 소모한 연료 양의 두 배가 충전된다. 이동하는 도중에 연료가 바닥나면 이동에 실패하고, 그 날의 업무가 끝난다. 승객을 목적지로 이동시킨 동시에 연료가 바닥나는 경우는 실패한 것으로 간주하지 않는다.

입력
첫 줄에 N, M, 그리고 초기 연료의 양이 주어진다. (2 ≤ N ≤ 20, 1 ≤ M ≤ N^2, 1 ≤ 초기 연료 ≤ 500,000) 연료는 무한히 많이 담을 수 있기 때문에, 초기 연료의 양을 넘어서 충전될 수도 있다. 다음 줄부터 N개의 줄에 걸쳐 백준이 활동할 영역의 지도가 주어진다. 0은 빈칸, 1은 벽을 나타낸다.다음 줄에는 백준이 운전을 시작하는 칸의 행 번호와 열 번호가 주어진다. 행과 열 번호는 1 이상 N 이하의 자연수이고, 운전을 시작하는 칸은 빈칸이다. 그다음 줄부터 M개의 줄에 걸쳐 각 승객의 출발지의 행과 열 번호, 그리고 목적지의 행과 열 번호가 주어진다. 모든 출발지와 목적지는 빈칸이고, 모든 출발지는 서로 다르며, 각 손님의 출발지와 목적지는 다르다.

출력
모든 손님을 이동시키고 연료를 충전했을 때 남은 연료의 양을 출력한다. 단, 이동 도중에 연료가 바닥나서 다음 출발지나 목적지로 이동할 수 없으면 -1을 출력한다. 모든 손님을 이동시킬 수 없는 경우에도 -1을 출력한다.

 

 

구현, 그래프 이론, 그래프 탐색, 시뮬레이션, 너비 우선 탐색

 

 

손님 선택과 이동 및 연료 처리의 구현이 주인 문제이다.

 

우선순위 큐를 이용해 최단 거리의 손님 중 가장 우선시 되는 손님을 선택했다.

손님이 원하는 도착지점과의 거리를 미리 구해두는 방식으로 이동 및 연료 처리를 구현했다.

list를 바꾸는 방식으로 bfs를 구현하여 손님을 탐색했다.

 

import sys
import heapq
from collections import deque

n, m, fuel = map(int, sys.stdin.readline().split())
maps = [list(map(int, sys.stdin.readline().split())) for _ in range(n)]
taxt_y, taxt_x = map(int, sys.stdin.readline().split())

move_list = [[0,1],[0,-1],[1,0],[-1,0]]

dp = [[0] *n for __ in range(n)]

def find(y, x, ty, tx):
    visit = [[False] * n for _ in range(n)]
    cur_pos = deque()
    cur_pos.append((y,x))
    cnt = 0
    while cur_pos and not visit[ty][tx]:
        for _ in range(len(cur_pos)):
            cy, cx = cur_pos.popleft()
            for ay, ax in move_list:
                dy, dx = cy+ay, cx+ax
                if dy<0 or dx<0 or dy>=n or dx >=n: continue
                if maps[dy][dx] == 1 or visit[dy][dx]: continue
                visit[dy][dx] = True
                cur_pos.append((dy, dx))
        cnt += 1
    dp[y][x] = [cnt, ty, tx] if visit[ty][tx] else [10000000, ty, tx]

for _ in range(m):
    y, x, fy, fx = map(int, sys.stdin.readline().split())
    maps[y-1][x-1] = 2
    find(y-1, x-1, fy-1, fx-1)

taxt_y -= 1
taxt_x -= 1
hq = [[taxt_y, taxt_x]]
while m > 0:
    cnt = 0
    visit = [[False] * n for _ in range(n)]
    is_find = False
    while hq:
        next_hq = []
        while hq:
            y, x = heapq.heappop(hq)
            if maps[y][x] == 2:
                is_find = True
                maps[y][x] = 0
                if fuel >= dp[y][x][0] + cnt:
                    fuel += dp[y][x][0] - cnt
                    next_hq = []
                    taxt_y, taxt_x = dp[y][x][1], dp[y][x][2]
                    m -= 1
                    break
                else:
                    fuel = -1
                    next_hq = []
                    break
            for ay, ax in move_list:
                dy, dx = y+ay, x+ax
                if dy<0 or dx<0 or dy>=n or dx >=n: continue
                if maps[dy][dx] == 1 or visit[dy][dx]: continue
                visit[dy][dx] = True
                heapq.heappush(next_hq, [dy,dx])
        cnt += 1
        hq = next_hq
        
    if fuel < 0 or not is_find:
        fuel = -1
        break
    hq = [[taxt_y, taxt_x]]
        
print(fuel if fuel >= 0 else -1)

 

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우선 순위에 맞는 손님을 선택하는 것만 주의하면 구현에 큰 무리가 없는 문제이다.