[백준 알고리즘]20055번 자바(Java)컨베이어 벨트 위의 로봇

문제

길이가 N인 컨베이어 벨트가 있고, 길이가 2N인 벨트가 이 컨베이어 벨트를 위아래로 감싸며 돌고 있다. 벨트는 길이 1 간격으로 2N개의 칸으로 나뉘어져 있으며, 각 칸에는 아래 그림과 같이 1부터 2N까지의 번호가 매겨져 있다.

 

벨트가 한 칸 회전하면 1번부터 2N-1번까지의 칸은 다음 번호의 칸이 있는 위치로 이동하고, 2N번 칸은 1번 칸의 위치로 이동한다. i번 칸의 내구도는 Ai이다. 위의 그림에서 1번 칸이 있는 위치를 "올리는 위치", N번 칸이 있는 위치를 "내리는 위치"라고 한다.

컨베이어 벨트에 박스 모양 로봇을 하나씩 올리려고 한다. 로봇은 올리는 위치에만 올릴 수 있다. 언제든지 로봇이 내리는 위치에 도달하면 그 즉시 내린다. 로봇은 컨베이어 벨트 위에서 스스로 이동할 수 있다. 로봇을 올리는 위치에 올리거나 로봇이 어떤 칸으로 이동하면 그 칸의 내구도는 즉시 1만큼 감소한다.

컨베이어 벨트를 이용해 로봇들을 건너편으로 옮기려고 한다. 로봇을 옮기는 과정에서는 아래와 같은 일이 순서대로 일어난다.

1. 벨트가 각 칸 위에 있는 로봇과 함께 한 칸 회전한다.
2. 가장 먼저 벨트에 올라간 로봇부터, 벨트가 회전하는 방향으로 한 칸 이동할 수 있다면 이동한다. 만약 이동할 수 없다면 가만히 있는다.
   1. 로봇이 이동하기 위해서는 이동하려는 칸에 로봇이 없으며, 그 칸의 내구도가 1 이상 남아 있어야 한다.
3. 올리는 위치에 있는 칸의 내구도가 0이 아니면 올리는 위치에 로봇을 올린다.
4. 내구도가 0인 칸의 개수가 K개 이상이라면 과정을 종료한다. 그렇지 않다면 1번으로 돌아간다.

종료되었을 때 몇 번째 단계가 진행 중이었는지 구해보자. 가장 처음 수행되는 단계는 1번째 단계이다.

 

입력

첫째 줄에 N, K가 주어진다. 둘째 줄에는 A1, A2, ..., A2N이 주어진다.

출력

몇 번째 단계가 진행 중일때 종료되었는지 출력한다.

 

풀이

• 시간복잡도, 메모리
  • 투포인터 현재 시작과 끝인덱스를 기록하는 변수를 두면 매 턴마다 N^2의 복잡도를 가진다 턴의 최대수는 감이 안잡힘.. O(턴*N)
  • 최대 컨테이너 개수 200개의 정수배열이 제일 큰 메모리 차지이다. 따라서 신경안써도 된다
• 풀이과정
  • 컨테이너 올리는 위치부터 내리는 위치까지의 시작 index와 끝 index를 기록하는 변수 2개를 통해 컨테이너 이동 과정을 기록한다.(1단계)
  • startIndex와 endIndex를 비교해서 endIndex가 더 작다면 중간에 로봇이 N*2에서 0으로 이동하는 과정이 필요하다. startIndex < endIndex라면 반복문에 문제없다.
  • 위에 과정이 지난후에 startIndex칸의 내구도를 확인해서 로봇을 올린다.
  • 한턴이 끝나면 각 컨테이너중 내구도가 0인 컨테이너 개수를 체크해 while문을 계속 진행하거나 또는 답을 출력한다

 

 

 

예제 입력 예시

3 2
1 2 1 2 1 2

 

예제 출력 예시

3 2
1 2 1 2 1 2

 

소스코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.StringTokenizer;

// 20055번 컨베이어 벨트 위의 로봇

public class P20055{
    private static int N;
    private static int K;
    private static int turn;
    private static int startIndex;
    private static int endIndex;
    private static int[] containers; //컨테이너들의 내구도 저장
    private static boolean[] robot; //로봇 여부
    private static boolean finish;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        K = Integer.parseInt(st.nextToken());

        containers = new int[N*2];
        robot = new boolean[N*2];
        startIndex = 0;
        endIndex = N-1;

        st = new StringTokenizer(br.readLine());
        for (int i = 0; i < N*2; i++) containers[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());

        turn = 0;
        while(!finish){
            turn++;
            //반복되는 단계 수행(1~3단계)
            moveContainerBelt();
            //4단계: 내구도 0 개수 체크
            checkDurability();
        }

        System.out.println(turn);
    }

    static void moveContainerBelt(){
        //1단계: 벨트가 로봇과 함께 회전한다: 두 index가 2N-1이 되면 0으로 변환해줘야한다
        startIndex--;
        endIndex--;
        if(startIndex == -1) startIndex = N*2-1;
        if(endIndex == -1) endIndex = N*2-1;
        robot[endIndex] = false;

        //2단계: 가장 먼저 벨트에 올라간 로봇부터 회전방향으로 이동 가능하면 이동, 내구도 -1
        if(endIndex<startIndex){
            //endIndex-1부터 0까지
            for (int i = endIndex-1; i >=0; i--) if(robot[i])checkNextContainer(i, i+1);
            //N*2-1부터 0
            if(robot[N*2-1])checkNextContainer(N*2-1, 0);
            //startIndex부터 N*2-2까지
            for (int i = N*2-2; i >startIndex; i--) if(robot[i])checkNextContainer(i,i+1);
            robot[endIndex] = false;
        }
        else{
            for (int i = endIndex-1; i >startIndex; i--) if(robot[i]) checkNextContainer(i,i+1);
            robot[endIndex] = false;
        }

        //3단계: startIndex위치에 있는 칸의 내구도 확인후 로봇을 올린다
        if(containers[startIndex] != 0) {
            robot[startIndex] = true;
            containers[startIndex] --;
        }
    }

    static void checkDurability(){
        int temp = 0;
        for (int containerDurability: containers) if(containerDurability == 0) temp++;
        if(temp>=K) finish = true;
    }

    static void checkNextContainer(int temp, int next){
        if(!robot[next]&&containers[next]>=1){
            containers[next] --;
            robot[next] = true;
            robot[temp] = false;
        }
    }
}

 

 

 

 

문제 출처

https://www.acmicpc.net/problem/20055