[Java] 백준 12852번 : 1로 만들기 2

문제

정수 X에 사용할 수 있는 연산은 다음과 같이 세 가지 이다.

1. X가 3으로 나누어 떨어지면, 3으로 나눈다.
2. X가 2로 나누어 떨어지면, 2로 나눈다.
3. 1을 뺀다.

정수 N이 주어졌을 때, 위와 같은 연산 세 개를 적절히 사용해서 1을 만들려고 한다. 연산을 사용하는 횟수의 최솟값을 출력하시오.

입력

첫째 줄에 1보다 크거나 같고, 106보다 작거나 같은 자연수 N이 주어진다.

출력

첫째 줄에 연산을 하는 횟수의 최솟값을 출력한다.

둘째 줄에는 N을 1로 만드는 방법에 포함되어 있는 수를 공백으로 구분해서 순서대로 출력한다. 정답이 여러 가지인 경우에는 아무거나 출력한다.

예제 입력 1

2

예제 출력 1

1
2 1

예제 입력 2

10

예제 출력 2

3
10 9 3 1

 

소스코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;

public class Main {

	private static BufferedReader br;

	private static int N;

	static class Number {
		int cnt, val;	// 연산 횟수, 현재 값
		List<Integer> list;	// 현재까지의 방법에 포함된 수

		public Number(int cnt, int val, List<Integer> list) {
			super();
			this.cnt = cnt;
			this.val = val;
			this.list = list;
		}

		@Override
		public String toString() {
			return "Number [cnt=" + cnt + ", val=" + val + ", list=" + list + "]";
		}

	}

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

		Number result=bfs();
		System.out.println(result.cnt);
		for(int x:result.list) System.out.print(x+" ");
	}

	private static Number bfs() {
		List<Integer> list=new ArrayList<>();
		list.add(N);
		Queue<Number> queue = new LinkedList<>();
		queue.add(new Number(0, N, list));

		boolean[] visited = new boolean[1000001];
		visited[N] = true;

		while (!queue.isEmpty()) {
			int size = queue.size();
			while (size-- > 0) {
				Number q = queue.poll();

				if (q.val == 1)	// 1이 되면 리턴
					return q;
				if (q.val % 3 == 0 && !visited[q.val / 3]) {	// 3으로 나누어 떨어지는 경우
					visited[q.val / 3] = true;
					List<Integer> tmp=new ArrayList<>();
					tmp.addAll(q.list);
					tmp.add(q.val/3);
					queue.add(new Number(q.cnt+1, q.val/3, tmp));
				}
				if (q.val % 2 == 0 && !visited[q.val / 2]) {	// 2로 나누어 떨어지는 경우
					visited[q.val / 2] = true;
					List<Integer> tmp=new ArrayList<>();
					tmp.addAll(q.list);
					tmp.add(q.val/2);
					queue.add(new Number(q.cnt+1, q.val/2, tmp));
				}
				if (q.val - 1 >= 1 && !visited[q.val - 1]) {	// 1을 빼는 경우
					visited[q.val - 1] = true;
					List<Integer> tmp=new ArrayList<>();
					tmp.addAll(q.list);
					tmp.add(q.val-1);
					queue.add(new Number(q.cnt+1, q.val-1, tmp));
				}
			}
		}
		return null;
	}
}