BOJ 2645

회로배치

문제출처

문제 해석

  • 회로들이 배치 되어있는 n*n격자 판에 새로운 회로를 만들기 위해 필요한 최소비용을 구하는 문제입니다.
  • 배치되어있는 회로는 시작 좌표, 90도로 꺾이는 지점, 마지막 좌표로 주어집니다.
  • 새로운 회로를 만들기 위한 시작좌표, 마지막 좌표가 주어집니다.
  • 새로운 회로가 빈 격자를 지날 때 비용 1이 소모 되고, 이미 배치 되어있는 회로를 지날 때는 비용 k(>=2)가 소모가 됩니다.

설계(20)

  • 시작 좌표에서 마지막 좌표로 가는 최소 비용을 계산하는 다익스트라 응용문제입니다.
  • 4방향을 탐색하면서 빈 격자인지 회로가 배치되어있는 격자인지에 따라서 각 비용을 더해갑니다.
  • A와 B격자의 비용 또한 포함해야 하므로 dist[마지막좌표]+1을 출력합니다.
  • 배치된 회로의 정보가 시작좌표, 90도가 꺾이는 좌표, 마지막 좌표가 주어지기 때문에 특정 좌표에서 다음좌표로 가기 위한 방향을 정해준 후, 다음좌표까지 방문표시를 계속 해줍니다.
  • 여기서 구하고자 하는 것은 최소비용뿐만 아니라, 경로까지 출력을 해야 하므로, path배열에 큐가 들어갈때마다 현재좌표를 저장해줍니다.
  • 처음 좌표와 두번째 좌표를 통해 방향성을 가지게 한 후, path를 따라가면서 방향이 바뀐 경우 방향을 갱신해주고 trace벡터에 저장하게 합니다.
  • 시작좌표를 마지막으로 추가해주고 reverse함수를 통해 벡터 원소의 위치를 바꿔줍니다.

구현(50)

코드
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define MAXN 51
#define INF 987654321

bool map[MAXN][MAXN];

struct node{
    int x;
    int y;
    int w;
    bool operator < (const node& a) const{
        return a.w < w;
    }
};
int dist[MAXN][MAXN];
pair<int,int> path[MAXN][MAXN];
priority_queue<node> pq;
int N,M,K;
int sx1,sy1,sx2,sy2;
int dx[] = {0,1,0,-1};
int dy[] = {1,0,-1,0};
// (x1,y1) -> (x2,y2)로 가기 위한 방향 체크
int find_dir(int x1, int y1, int x2, int y2){
    if (x2 - x1 > 0 ) return 1;
    else if (x2 - x1 < 0) return 3;
    else if (y2 - y1 > 0) return 0;
    return 2;
}

void bfs(){
    pq.push({sx1,sy1,0});
    dist[sx1][sy1] = 0;
    while (!pq.empty()){
        int x = pq.top().x;
        int y = pq.top().y;
        int cur_w = pq.top().w;
        pq.pop();
        if (dist[x][y] != cur_w) continue;
        for (int k =0 ;k<4; k++){
            int nx = x + dx[k];
            int ny = y + dy[k];
            if (nx <= 0|| ny<=0 || nx> N || ny > N) continue;
            int next_w;
            if (map[nx][ny]) next_w = cur_w+K;
            else next_w = cur_w+1;
            if (dist[nx][ny] > next_w){
                dist[nx][ny] = next_w;
                path[nx][ny] = {x,y};
                pq.push({nx,ny,next_w});
            }
        }
    }
}
int main(){
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cin >> N;
    for (int i = 1; i <= N; i++){
        for (int j = 1; j<=N; j++){
            dist[i][j] = INF;
        }
    }
    cin >> sx1 >> sy1 >> sx2 >> sy2;
    cin >> K >> M;
    int x,y;
    while (M--){
        int num;
        cin >> num >> x >> y;
        for (int i = 0; i< num-1; i++){
            int nx,ny;
            cin >> nx >> ny;
            int d = find_dir(x,y,nx,ny);
            while (x != nx || y != ny){
                map[x][y] = true;
                x += dx[d];
                y += dy[d];
            }
            map[x][y] = true;
        }
    }
    bfs();
    cout << dist[sx2][sy2]+1 <<"\n";
    vector<pair<int,int> > trace;
    trace.push_back({sx2,sy2});
    pair<int,int> tmp = path[sx2][sy2];
    int dir = find_dir(sx2,sy2,tmp.first,tmp.second);
    sx2 = tmp.first;
    sy2 = tmp.second;
    while (sx2 != sx1 || sy2 != sy1){
        pair<int,int> tmp = path[sx2][sy2];
        int tmp_dir = find_dir(sx2,sy2,tmp.first,tmp.second);
        if (dir != tmp_dir){
            dir = tmp_dir;
            trace.push_back({sx2,sy2});
        }
        sx2 = tmp.first;
        sy2 = tmp.second;
    }
    trace.push_back({sx1,sy1});
    reverse(trace.begin(),trace.end());
    cout << trace.size() <<" ";
    for (int i = 0 ; i < trace.size(); i++){
        cout << trace[i].first <<" " <<trace[i].second <<" ";
    }
    return 0;
}
디버깅
  • 처음에 path를 위의 방식으로 하지않고, pq에 들어갈 구조체에 별도로 벡터를 선언하여 path를 추가해나가는 방식으로 구현을 했습니다. 구조체(x,y좌표, 비용, 이전 방향, 경로)
  • path를 모든 4방향에 대해서 탐색을 하고 이전방향과 탐색할 방향이 다른 경우 path에 추가하도록 구현을 했습니다.
  • 해당 코드는 WA가 나와서 반례를 찾기위해 질문게시판에 올렸고, sait2000님의 도움을 받아 틀린 이유를 알게 되었습니다.
  • path를 추가하는데 4방향에 대해 독립적이 아닌 연관성을 지니게 코드를 구현하여 WA가 나왔습니다.
  • 만약 이전 방향과 다른 방향으로 탐색할 경우 path에 현재좌표를 추가하였고 pq에 추가한 다음, 다시 pop_back으로 마지막 좌표를 빼주는 추가 구현을 해주어서 정답이 되었습니다.
제출결과
  • 0ms

마무리

  • 다익스트라 알고리즘을 이용하는 응용문제였습니다. 다익스트라 자체는 어렵지 않았지만, 경로를 저장하는 방식이 까다로운 편이라 구현을 잘 하지 못하였고, 다른분의 도움을 받아서 잘못된 점을 알게 되었습니다.