[C++][프로그래머스] 광물 캐기

프로그래머스

 

📄 문제

마인은 곡괭이로 광산에서 광석을 캐려고 합니다. 마인은 다이아몬드 곡괭이, 철 곡괭이, 돌 곡괭이를 각각 0개에서 5개까지 가지고 있으며, 곡괭이로 광물을 캘 때는 피로도가 소모됩니다. 각 곡괭이로 광물을 캘 때의 피로도는 아래 표와 같습니다.

예를 들어, 철 곡괭이는 다이아몬드를 캘 때 피로도 5가 소모되며, 철과 돌을 캘때는 피로도가 1씩 소모됩니다. 각 곡괭이는 종류에 상관없이 광물 5개를 캔 후에는 더 이상 사용할 수 없습니다.

마인은 다음과 같은 규칙을 지키면서 최소한의 피로도로 광물을 캐려고 합니다.

사용할 수 있는 곡괭이중 아무거나 하나를 선택해 광물을 캡니다.
한 번 사용하기 시작한 곡괭이는 사용할 수 없을 때까지 사용합니다.
광물은 주어진 순서대로만 캘 수 있습니다.
광산에 있는 모든 광물을 캐거나, 더 사용할 곡괭이가 없을 때까지 광물을 캡니다.
즉, 곡괭이를 하나 선택해서 광물 5개를 연속으로 캐고, 다음 곡괭이를 선택해서 광물 5개를 연속으로 캐는 과정을 반복하며, 더 사용할 곡괭이가 없거나 광산에 있는 모든 광물을 캘 때까지 과정을 반복하면 됩니다.

마인이 갖고 있는 곡괭이의 개수를 나타내는 정수 배열 picks와 광물들의 순서를 나타내는 문자열 배열 minerals가 매개변수로 주어질 때, 마인이 작업을 끝내기까지 필요한 최소한의 피로도를 return 하는 solution 함수를 완성해주세요.

 

📝 풀이

#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

int sel; // 선택해야 하는 개수
int ch[10]; // 선택 배열
bool used[10]; // 해당 id를 사용했는지 체크
int answer = 99999; // answer
int stamina[3][3]{{1, 1, 1},{5, 1, 1},{25, 5, 1} }; // 각 곡괭이로 캐는 광물의 피로도 소모량

void DFS(vector<int> v1, vector<int> v2, int s) 
{
	if (s == sel)
	{
		int sum = 0;

		// sel만큼 반복하여
		for (int i = 0; i < sel; ++i)
		{
			// 각 곡괭이마다 최대 5개씩 광물을 캠
			for (int j = 0; j < 5; ++j)
			{
				// 만약 광물의 최대 개수를 넘어가면 리턴
				if (i * 5 + j >= v2.size())
					break;

				// 각 곡괭이의 채굴 피로도만큼을 더하기
				sum += stamina[v1[ch[i]]][v2[i * 5 + j]];
			}
		}

		// 정답을 갱신 (최소값)
		answer = min(answer, sum);
	}
	else
	{
		// 0부터 sel만큼 반복하여
		for (int i = 0; i < sel; ++i)
		{
			// used[i]를 사용하지 않았다면
			if (!used[i])
			{ 
				used[i] = true; // 사용 체크
				ch[s] = i; // 선택ch에 i를 등록
				DFS(v1, v2, s + 1); // DFS
				used[i] = false; // DFS가 끝나면 사용 체크 해제
			}
		}
	}
}

int solution(vector<int> picks, vector<string> minerals) 
{
	// 선택해야하는 개수는 광물의 개수(5배수) 만큼
	sel = minerals.size() / 5 + (minerals.size() % 5 == 0 ? 0 : 1);

	// v1은 가장 좋은 곡괭이를 사용하도록 정렬
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < sel; ++i)
	{
		// 다이아몬드 곡괭이부터 삽입 시도
		if (picks[0] > 0)
		{
			--picks[0];
			v1.push_back(0);
		}
		else if (picks[1] > 0)
		{
			--picks[1];
			v1.push_back(1);
		}
		else if (picks[2] > 0)
		{
			--picks[2];
			v1.push_back(2);
		}
	}

	// sel은 곡괭이에 개수에 맞게 재정렬될 수 있음 
	// (광물이 11개, 곡괭이가 2개인경우 sel은 2로 재설정)
	sel = v1.size();

	// v2는 stamina 배열에서 빠르게 접근하기 위해 int로 변환
	vector<int> v2;
	for (string s : minerals)
	{
		if (s == "diamond")
			v2.push_back(0);
		else if (s == "iron")
			v2.push_back(1);
		else
			v2.push_back(2);
	}
	DFS(v1, v2, 0);

	return answer;
}

• 선택한 곡괭이를 순서의 중복을 허용한 가능한 모든 조합을 통해 문제를 해결하였습니다.

 

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

int getNextPickaxe(vector<int>& picks)
{
    if(picks[0]-- > 0)
        return 0;
    if(picks[1]-- > 0)
        return 1;
    if(picks[2]-- > 0)
        return 2;

    return 3;
}

int solution(vector<int> picks, vector<string> minerals) {
    int answer = 0;
    priority_queue<pair<int, pair<int, int>>> pq;
    int pickaxeCount = picks[0] + picks[1] + picks[2];

    for(int i = 0; i < ceil(minerals.size() / 5.0f); ++i)
    {
        int arr[3] {0, 0, 0};
        for(int j = 0; j < 5 && i * 5 + j < minerals.size() && pickaxeCount - i; ++j)
        {
            switch(minerals[i * 5 + j][0])
            {
                case 'd':
                    ++arr[0];
                    break;
                case 'i':
                    ++arr[1];
                    break;
                case 's':
                    ++arr[2];
                    break;            
            }
        }

        pq.push({arr[0], {arr[1], arr[2]}});
    }

    while(!pq.empty())
    {
        int diamond = pq.top().first;
        int iron = pq.top().second.first;
        int stone = pq.top().second.second;
        pq.pop();

        switch(getNextPickaxe(picks))
        {
            case 0:
                answer += (diamond + iron + stone);
                break;
            case 1:
                answer += (diamond * 5 + iron + stone);
                break;
            case 2:
                answer += (diamond * 25 + iron * 5 + stone);
                break;
            default:
                return answer;
                break;
        }
    }

    return answer;
}

• 우선순위 큐를 이용하여 문제를 해결하였습니다.
• 5개씩 광물을 캐기때문에, 광물 5개의 다이아몬드, 철, 돌의 개수를 가지고 pair<int, pair<int, int>>> 타입으로 내림차순 정렬할 수 있도록 우선순위 큐에 삽입합니다.
• 모든 광물을 5개씩 나열한 pair<int, pair<int, int>>>을 top부터 꺼내면, 가장 피로도가 많이 요구되는 세트로 나오게 됩니다. 이럴 때 getNextPickaxe 함수에서 가장 좋은 곡괭이를 뽑으면 됩니다.
• 만약 곡괭이가 없다면, 3을 리턴하여 바로 정답을 리턴하게 됩니다.