[백준] [파이썬] [BFS] 16933번: 벽 부수고 이동하기 3

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유사한 문제: 14442번: 벽 부수고 이동하기 2

문제

N×M의 행렬로 표현되는 맵이 있다. 맵에서 0은 이동할 수 있는 곳을 나타내고, 1은 이동할 수 없는 벽이 있는 곳을 나타낸다. 당신은 (1, 1)에서 (N, M)의 위치까지 이동하려 하는데, 이때 최단 경로로 이동하려 한다. 최단경로는 맵에서 가장 적은 개수의 칸을 지나는 경로를 말하는데, 이때 시작하는 칸과 끝나는 칸도 포함해서 센다. 이동하지 않고 같은 칸에 머물러있는 경우도 가능하다. 이 경우도 방문한 칸의 개수가 하나 늘어나는 것으로 생각해야 한다.

이번 문제에서는 낮과 밤이 번갈아가면서 등장한다. 가장 처음에 이동할 때는 낮이고, 한 번 이동할 때마다 낮과 밤이 바뀌게 된다. 이동하지 않고 같은 칸에 머무르는 경우에도 낮과 밤이 바뀌게 된다.

만약에 이동하는 도중에 벽을 부수고 이동하는 것이 좀 더 경로가 짧아진다면, 벽을 K개 까지 부수고 이동하여도 된다. 단, 벽은 낮에만 부술 수 있다.

한 칸에서 이동할 수 있는 칸은 상하좌우로 인접한 칸이다.

맵이 주어졌을 때, 최단 경로를 구해 내는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N(1 ≤ N ≤ 1,000), M(1 ≤ M ≤ 1,000), K(1 ≤ K ≤ 10)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 M개의 숫자로 맵이 주어진다. (1, 1)과 (N, M)은 항상 0이라고 가정하자.

출력

첫째 줄에 최단 거리를 출력한다. 불가능할 때는 -1을 출력한다.

예제 입력 1

1 4 1
0010

예제 출력 1

5

예제 입력 2

1 4 1
0100

예제 출력 2

4

예제 입력 3

6 4 1
0100
1110
1000
0000
0111
0000

예제 출력 3

15

예제 입력 4

6 4 2
0100
1110
1000
0000
0111
0000

예제 출력 4

9

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이 한문제로 3시간을 태웠다... 테스트 케이스에는 맞는데 계속 시간초과가 뜨거나 메모리 초과가 떴다.

수시간을 보내고 더 이상 고민하는 것은 시간 낭비라고 판단하여 다른 블로그를 보았으나 마음에 드는 설명이나 코드가 없었다.

최대한 참고하면서 내 것으로 만들었다.

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14442번: 벽 부수고 이동하기 2 이 문제를 최대한 유지하려고 하였으나 먼저 메모리 초과가 발생한 코드이다.

테스트 케이스에는 다 맞는데 어디서 잘 못된건지 결국 못찾았다

from collections import deque
import sys

sys.stdin=open('input.txt', 'r')

dx=[0,-1,0,1]
dy=[-1,0,1,0]


if __name__=="__main__":

    N,M,K=map(int, input().split())
    board = [list(map(int, input())) for _ in range(N)]
    visited = [[[0]*(K+1) for _ in range(M)] for _ in range(N)]
    visited[0][0][0]=1  # 방문하면 1

    Q=deque()
    Q.append((0,0,0,True))

    while Q:
        x,y,z,Sun=Q.popleft()

        if x==N-1 and y==M-1:
            print(visited[x][y][z])
            exit()

        for i in range(4):                                          # 상하좌우 확인 
            nx=x+dx[i]
            ny=y+dy[i]

            if 0<=nx<N and 0<=ny<M:
                #벽이 아닌 경우 낮이든 밤이든 이동 가능
                if board[nx][ny]==0 and visited[nx][ny][z]==0:
                        Q.append((nx, ny, z, not Sun))
                        visited[nx][ny][z]=visited[x][y][z]+1
                #벽인 경우
                elif board[nx][ny]!=0 and z < K:
                    if not Sun: #밤 인 경우
                        visited[x][y][z] = visited[x][y][z]+1   # 가만이 있어도 거리가 증가해야한다
                        Q.append((x, y, z, not Sun))            # 그대로 있고 해가 바뀌길 기다린다 
                    else:       # 낮인경우
                        visited[nx][ny][z+1] = visited[x][y][z]+1   # 벽을 부숨
                        Q.append((nx, ny, z + 1, not Sun))


    print(-1)

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정답 코드이다.

from collections import deque
import sys

sys.stdin=open('input.txt', 'r')

dx = [1, 0, -1, 0]
dy = [0, 1, 0, -1]

if __name__=="__main__":

    N, M, K = map(int, input().split())

    board = [list(map(int, input().strip())) for _ in range(N)]
    visited = [[[0]*(K+1) for _ in range(M)] for _ in range(N)]
    visited[0][0][0] = 1
    Q=deque()         
    Q.append((0, 0, 0, 1))  # (행,열, 벽을 부순횟수, 낮이자 시작거리)

    while Q:
        x, y, z, ans = Q.popleft()     # x,y는 행,열 정보, z가 벽을 최대 부술수있는 횟수,ans는 거리(답),  ans는 거리(답)이자 밤/낮 정보, 
        if x==N-1 and y==M-1:
            print(ans)
            exit()

        daytime = ans % 2               # ans=1일때가 낮을 뜻한다, ans가 +1증가했다는 것은 낮에서 밤 또는 밤에서 낮으로 바뀐것을 의미한다
        for k in range(4) :
            nx=x+dx[k]
            ny=y+dy[k]
            if 0<=nx<N and 0<=ny<M:                                   # 맵 범위안에서
                if board[nx][ny]==0 and visited[nx][ny][z]==0:        # 다음위치가 벽이 아니고 첫방문이면
                    visited[nx][ny][z]=ans
                    Q.append((nx,ny,z,ans+1))                         # ans가 상승했다-> 이동했다->날이 바꼈다. 즉, 몇밤을 세웠느냐가 곧 경로(거리)가 됨
                if board[nx][ny]==1 and z<K and visited[nx][ny][z+1]==0:     # 다음위치가 벽이고, 벽 부술 수 있고, 첫방문이면
                    if daytime :                                            # 낮이면
                        visited[nx][ny][z+1]=ans                            # 다음위치 벽 부순횟수 증가 위치에 현재거리(밤/낮)
                        Q.append((nx,ny,z+1,ans+1))                         # 다음은, 다음위치, 증가한 벽부순횟수,거리증가
                    else :                                                  # 밤이면 
                        Q.append((x,y,z,ans+1))                             # 이동은 안하지만, 머물러있어도 증가 

    print(-1)

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거리정보가 곧 밤/낮 정보가 된다. 왜냐하면 이동을 하든 안하든 거리가 증가한다는 조건이 있고 마찬가지로 밤/낮도 거리가 증가할때마다 바뀐다.

따라서 첫방문인지 아닌지와 벽이 아닌지 벽인지, 벽이고 벽을 부술 수 있다면 낮인지 밤인지를 확인한다.

그러나 벽이든 아니든 이동하든 이동하지 않든 거리는 상승하고 최종 목적지의 최종 거리가 답이된다.