[Java] 백준 14226번 : 이모티콘

문제

영선이는 매우 기쁘기 때문에, 효빈이에게 스마일 이모티콘을 S개 보내려고 한다.

영선이는 이미 화면에 이모티콘 1개를 입력했다. 이제, 다음과 같은 3가지 연산만 사용해서 이모티콘을 S개 만들어 보려고 한다.

1. 화면에 있는 이모티콘을 모두 복사해서 클립보드에 저장한다.
2. 클립보드에 있는 모든 이모티콘을 화면에 붙여넣기 한다.
3. 화면에 있는 이모티콘 중 하나를 삭제한다.

모든 연산은 1초가 걸린다. 또, 클립보드에 이모티콘을 복사하면 이전에 클립보드에 있던 내용은 덮어쓰기가 된다. 클립보드가 비어있는 상태에는 붙여넣기를 할 수 없으며, 일부만 클립보드에 복사할 수는 없다. 또한, 클립보드에 있는 이모티콘 중 일부를 삭제할 수 없다. 화면에 이모티콘을 붙여넣기 하면, 클립보드에 있는 이모티콘의 개수가 화면에 추가된다.

영선이가 S개의 이모티콘을 화면에 만드는데 걸리는 시간의 최솟값을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 S (2 ≤ S ≤ 1000) 가 주어진다.

출력

첫째 줄에 이모티콘을 S개 만들기 위해 필요한 시간의 최솟값을 출력한다.

예제 입력 1

2

예제 출력 1

2

예제 입력 2

4

예제 출력 2

4

예제 입력 3

6

예제 출력 3

5

예제 입력 4

18

예제 출력 4

8

 

소스코드

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

public class Main {

	private static BufferedReader br;
	
	private static int S;
	
	static class State {
		int viewCnt, clipCnt, time;	// 화면의 이모티콘 개수, 클립보드의 이모티콘 개수, 현재까지 연산 시간

		public State(int viewCnt, int clipCnt, int time) {
			super();
			this.viewCnt = viewCnt;
			this.clipCnt = clipCnt;
			this.time = time;
		}

		@Override
		public String toString() {
			return "State [viewCnt=" + viewCnt + ", clipCnt=" + clipCnt + ", time=" + time + "]";
		}
		
	}
	
	public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {
		br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		S=Integer.parseInt(br.readLine());
		
		int result=bfs();	// S개의 이모티콘을 만드는데 걸리는 시간의 최솟값 계산
		System.out.println(result);
	}

	private static int bfs() {	// 너비 우선 탐색을 통해 각 State에 대해 1, 2, 3번을 수행했을 때 중 가장 먼저 S에 도달하는 경우를 구함
		Queue<State> queue=new LinkedList<>();	// 큐에 초기 상태를 대입
		queue.add(new State(1, 0, 0));
		
		boolean [][]visited=new boolean[10001][10001];	// [화면의 이모티콘 개수][클립보드의 이모티콘 개수] 에 대해 방문 여부 체크
		visited[1][0]=true;
		
		while(!queue.isEmpty()) {
			State state=queue.poll();
			if(state.viewCnt==S) return state.time;	// 화면에 S개의 이모티콘을 만든 경우 현재 시간을 리턴
			if(state.viewCnt!=state.clipCnt && !visited[state.viewCnt][state.viewCnt]) {	// 1. 화면에 있는 이모티콘을 모두 복사해서 클립보드에 저장
				visited[state.viewCnt][state.viewCnt]=true;
				queue.add(new State(state.viewCnt, state.viewCnt, state.time+1));
			}
			if(!visited[state.viewCnt+state.clipCnt][state.clipCnt]) {	// 2. 클립보드에 있는 모든 이모티콘을 화면에 붙여넣기
				visited[state.viewCnt+state.clipCnt][state.clipCnt]=true;
				queue.add(new State(state.viewCnt+state.clipCnt, state.clipCnt, state.time+1));
			}
			if(state.viewCnt-1>0 && !visited[state.viewCnt-1][state.clipCnt]) {	// 3. 화면에 있는 이모티콘 중 하나를 삭제
				visited[state.viewCnt-1][state.clipCnt]=true;
				queue.add(new State(state.viewCnt-1, state.clipCnt, state.time+1));
			}
		}
		
		return 0;
	}
}

1. 현재 화면의 이모티콘 개수, 클립보드의 이모티콘 개수, 시간 을 관리할 State 클래스를 만듭니다.

2. 너비 우선 탐색을 통해 1,2,3번을 각각 탐색하며 화면에 S개의 이모티콘이 나타나는 최소 시간을 구합니다.

    2-1. 화면에 있는 이모티콘을 모두 복사해서 클립보드에 저장

        화면의 이모티콘 개수와 클립보드의 이모티콘 개수가 다르고 해당 요소를 방문하지 않은 경우, 방문 처리 후 큐에 넣          어줌

    2-2. 클립보드에 있는 모든 이모티콘을 화면에 붙여넣기

        클립보드의 이모티콘과 화면 이모티콘 개수를 더한 값을 화면 이모티콘에 대입했을 때 해당 요소를 방문하지 않은 경          우, 방문 처리 후 큐에 넣어줌

    2-3. 화면에 있는 이모티콘 중 하나를 삭제

        화면의 이모티콘 개수-1 이 0보다 크고 해당 요소를 방문하지 않은 경우, 방문 처리 후 큐에 넣어줌