[백준 21608번] 상어 초등학교 (Python)

문제

상어 초등학교에는 교실이 하나 있고, 교실은 N×N 크기의 격자로 나타낼 수 있다. 학교에 다니는 학생의 수는 N^2명이다. 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.

비어있는 칸 중에서 좋아하는 학생이 인접한 칸에 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
1을 만족하는 칸이 여러 개이면, 인접한 칸 중에서 비어있는 칸이 가장 많은 칸으로 자리를 정한다.
2를 만족하는 칸도 여러 개인 경우에는 행의 번호가 가장 작은 칸으로, 그러한 칸도 여러 개이면 열의 번호가 가장 작은 칸으로 자리를 정한다.

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.

풀이

전체 소스코드는 마지막에 있습니다.

# 입력
N = int(input())
total_std = N ** 2
sequence = [list(map(int, input().split(' '))) for _ in range(total_std)]

# 교실 map 생성 및 1차원 position 배열 생성
board = [[-1 for _ in range(N)] for _ in range(N)]
position = [i for i in range(total_std)]

# position의 index로 교실 map의 (y, x) 좌표를 반환하는 배열 생성
pos2yx = [(i, j) for i in range(N) for j in range(N)]

# 인접 칸을 확인하기 위핸 dy, dx 변수
dy = [0, 1, 0, -1]
dx = [1, 0, -1, 0]

N을 입력 받은 후 학생 번호와 좋아하는 학생 번호를 한번에 이차원 리스트인 sequence 에 입력을 받았습니다.
입력을 받은 후 우선 자리 배치를 쉽게 처리하기 위하여 2차원의 배열을 사용하기 보다는 1차원 배열로 처리하기 위해 position 배열을 생성하였습니다.

position 배열의 번호에서 2차원 리스트의 index로 변환할 pos2xy 배열을 선언하였습니다.
ex) pos2xy[0] -> (0, 0), pos2xy[8] -> (2, 2)
인접 칸을 조사하기 위해 dy, dx 배열을 선언하였습니다.

used = [False] * total_std # 학생이 이미 존재하는 칸의 경우 True
for item in sequence:
    # 학생 번호, 좋아하는 친구 번호 리스트
    std_num, friends = item[0], item[1:]
	
    # 인접 칸 중 좋아하는 친구의 개수를 저장한 리스트 (position을 index로 함)
    friend_count = [0 for _ in range(total_std)]
    
    # 인접 칸 중 빈칸의 개수를 저장할 리스트 (position을 index로 함)
    empty_count = [0 for _ in range(total_std)]

	# 모든 칸 조사
    for i, pos in enumerate(pos2yx):
        # 학생이 이미 있는 경우 continue
        if used[i]:
            continue
        y, x = pos
        # 인접 칸 조사
        for d in range(4):
            ny = y + dy[d]
            nx = x + dx[d]
            if 0 <= ny < N and 0 <= nx < N:
                # 인접 칸이 친구 리스트에 존재하는 경우 해당 칸 friend count + 1
                if board[ny][nx] in friends:
                    friend_count[i] += 1
                elif board[ny][nx] == -1: # 빈 칸의 경우 해당 칸 empty count + 1
                    empty_count[i] += 1
    # 인접 칸의 친구가 최대인 개수 파악
    max_friend_count = max(friend_count)
    # 친구가 최대인 position 리스트 생성
    max_friend_pos = [i for i in range(total_std) if friend_count[i] == max_friend_count and not used[i]]
    # 리스트에 1개만 있는 경우 해당 position에 학생을 추가함 (1번 조건, 여러개인 경우 2번 조건으로 넘어감)
    if len(max_friend_pos) == 1:
        pos = max_friend_pos.pop()
        y, x = pos2yx[pos]
        board[y][x] = std_num
        used[pos] = True
        continue
	# 남은 자리 중 인접 칸의 빈칸이 최대인 개수 파악
    max_empty_cnt = max([cnt for pos, cnt in enumerate(empty_count) if pos in max_friend_pos])
    # 인접 칸의 빈칸이 최대인 position 리스트 생성
    max_empty_pos = [i for i in max_friend_pos if empty_count[i] == max_empty_cnt and not used[i]]
    # 리스트에 1개만 있는 경우 해당 position에 학생을 추가함(2번 조건, 여러 개인 경우 3번 조건으로 넘어감)
    if len(max_empty_pos) == 1:
        pos = max_empty_pos.pop()
        y, x = pos2yx[pos]
        board[y][x] = std_num
        used[pos] = True
        continue
	# 남은 배열을 정렬한 후 첫번째 position을 가져와 학생 자리로 설정함
    pos = sorted(max_empty_pos)[0]
    y, x = pos2yx[pos]
    board[y][x] = std_num
    used[pos] = True

위의 코드를 실행하고나면 board에 학생들의 번호가 모두 저장됩니다. 이제 board를 조사하여 만족도의 총합을 계산합니다.

result = 0
for item in sequence:
    std_num = item[0]
    friends = item[1:]
	# board의 번호가 std_num인 칸의 y, x를 받아옴
    y, x = [(y, x) for y in range(N) for x in range(N) if board[y][x] == std_num].pop()
    cnt = 0
    # 인접 칸 조사
    for d in range(4):
        ny = y + dy[d]
        nx = x + dx[d]
        if ny < 0 or nx < 0 or ny >= N or nx >= N:
            continue
        # 친구가 있는 경우 += 1
        if board[ny][nx] in friends:
            cnt += 1
    # 10^(인접 칸 친구 수) / 10 만큼 더해줌
    result += int((10 ** cnt) / 10)

print(result)

전체 소스 코드

# 입력
N = int(input())
total_std = N ** 2
sequence = [list(map(int, input().split(' '))) for _ in range(total_std)]

# 교실 map 생성 및 1차원 position 배열 생성
board = [[-1 for _ in range(N)] for _ in range(N)]
position = [i for i in range(total_std)]

# position의 index로 교실 map의 (y, x) 좌표를 반환하는 배열 생성
pos2yx = [(i, j) for i in range(N) for j in range(N)]

# 인접 칸을 확인하기 위핸 dy, dx 변수
dy = [0, 1, 0, -1]
dx = [1, 0, -1, 0]

used = [False] * total_std
for item in sequence:
    # 학생 번호, 좋아하는 친구 번호 리스트
    std_num, friends = item[0], item[1:]

    friend_count = [0 for _ in range(total_std)] # 인접 칸 중 좋아하는 친구의 개수를 저장할 리스트(position을 index로 가짐)
    empty_count = [0 for _ in range(total_std)] # 인접 칸 중 빈 칸의 개수를 저장할 리스트(position을 index로 가짐)

    # 모든 칸 조사
    for i, pos in enumerate(pos2yx):
        # 해당 칸에 학생이 있는 경우 pass
        if used[i]:
            continue
        y, x = pos
        # 인접 칸 조사
        for d in range(4):
            ny = y + dy[d]
            nx = x + dx[d]
            if 0 <= ny < N and 0 <= nx < N:
                # 인접 칸이 친구 리스트에 존재하는 경우 해당 칸 friend count + 1
                if board[ny][nx] in friends:
                    friend_count[i] += 1
                elif board[ny][nx] == -1: # 빈 칸의 경우 해당 칸 empty count + 1
                    empty_count[i] += 1
    # 인접 칸의 친구가 최대인 개수 파악
    max_friend_count = max(friend_count)
    # 친구가 최대인 position 리스트 생성
    max_friend_pos = [i for i in range(total_std) if friend_count[i] == max_friend_count and not used[i]]
    # 리스트에 1개만 있는 경우 해당 position에 학생을 추가함( 1번 조건에 해당, 여러 개인 경우 2번 조건으로 넘어감)
    if len(max_friend_pos) == 1:
        pos = max_friend_pos.pop()
        y, x = pos2yx[pos]
        board[y][x] = std_num
        used[pos] = True
        continue
    
    # 남은 자리 중 인접 칸의 빈 칸이 최대인 개수 파악
    max_empty_cnt = max([cnt for pos, cnt in enumerate(empty_count) if pos in max_friend_pos])
    # 인접 칸의 빈칸이 최대인 position 리스트 생성
    max_empty_pos = [i for i in max_friend_pos if empty_count[i] == max_empty_cnt and not used[i]]
    # 리스트에 1개만 있는 경우 해당 position에 학생을 추가함(2번 조건, 여러 개인 경우 3번 조건으로 넘어감)
    if len(max_empty_pos) == 1:
        pos = max_empty_pos.pop()
        y, x = pos2yx[pos]
        board[y][x] = std_num
        used[pos] = True
        continue
    # 남은 배열을 정렬한 후 첫 번째 position을 가져와 학생 자리로 설정함
    pos = sorted(max_empty_pos)[0]
    y, x = pos2yx[pos]
    board[y][x] = std_num
    used[pos] = True

# 만족도 조사
result = 0
for item in sequence:
    std_num = item[0]
    friends = item[1:]
    # board의 번호가 std_num인 칸의 y, x를 받아옴
    y, x = [(y, x) for y in range(N) for x in range(N) if board[y][x] == std_num].pop()
    cnt = 0
    # 인접 칸 조사
    for d in range(4):
        ny = y + dy[d]
        nx = x + dx[d]
        if ny < 0 or nx < 0 or ny >= N or nx >= N:
            continue
        # 친구가 있는 경우 cnt + 1
        if board[ny][nx] in friends:
            cnt += 1
    # 10^(인접 칸 친구 수)/10 만큼 result에 더해줌
    result += int((10 ** cnt) / 10)

print(result)

감사합니다.

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