[JAVA 알고리즘]BAEKJOON 5014번 스타트링크

스타트링크

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문제 설명

강호는 코딩 교육을 하는 스타트업 스타트링크에 지원했다. 오늘은 강호의 면접날이다. 하지만, 늦잠을 잔 강호는 스타트링크가 있는 건물에 늦게 도착하고 말았다.

스타트링크는 총 F층으로 이루어진 고층 건물에 사무실이 있고, 스타트링크가 있는 곳의 위치는 G층이다. 강호가 지금 있는 곳은 S층이고, 이제 엘리베이터를 타고 G층으로 이동하려고 한다.

보통 엘리베이터에는 어떤 층으로 이동할 수 있는 버튼이 있지만, 강호가 탄 엘리베이터는 버튼이 2개밖에 없다. U버튼은 위로 U층을 가는 버튼, D버튼은 아래로 D층을 가는 버튼이다. (만약, U층 위, 또는 D층 아래에 해당하는 층이 없을 때는, 엘리베이터는 움직이지 않는다)

강호가 G층에 도착하려면, 버튼을 적어도 몇 번 눌러야 하는지 구하는 프로그램을 작성하시오. 만약, 엘리베이터를 이용해서 G층에 갈 수 없다면, "use the stairs"를 출력한다.

입력

첫째 줄에 F, S, G, U, D가 주어진다. (1 ≤ S, G ≤ F ≤ 1000000, 0 ≤ U, D ≤ 1000000) 건물은 1층부터 시작하고, 가장 높은 층은 F층이다.

출력

첫째 줄에 강호가 S층에서 G층으로 가기 위해 눌러야 하는 버튼의 수의 최솟값을 출력한다. 만약, 엘리베이터로 이동할 수 없을 때는 "use the stairs"를 출력한다.

제한사항

• 없음

입출력 예

input	return
10 1 10 2 1	6
100 2 1 1 0	use the stairs
추가 반례
10 2 2 1 1	0

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문제 분석

총 범위 1~F, 현재 위치 S, 도착 위치 G, 앞으로 이동하는 거리 U, 뒤로 이동하는 거리 D
G층에 도착할 수 있다면 이동 횟수 출력, 없다면 "use the stairs"출력
한 번 간 층은 한번 더 이동안하도록 표시해서 사용한다.
U와 D로 이동 가능 여부를 확인하면서 가능한 방법을 찾아 최소값을 도출한다.
시작층과 도착층이 같으면 이동필요없이 0을 출력해야한다.

손으로 풀기

1. 모든 입력값을 받고 움직여야 하는 U와 D는 한번에 사용할 수 있도록 배열에 넣어준다.
2. 사용 여부를 확인하기 위해 boolean 배열을 만들어주고 층수로 보기 쉽게 하기위해 F+1의 크기로 초기화해준다.
3. 시작전 시작 위치를 사용표시 해주고 반복을 할 수 있도록 해준다.
4. 큐에 움직일 위치와 버튼 누른 횟수를 넣어주고 위 아래 움직임을 가능여부에 따라 반복을 해준다.
5. 움직일 위치가 도착 위치일 경우 버튼 누른 횟수를 출력해준다.
6. 버튼 누른 횟수가 0일 경우, 계단으로 가야하는 경우와 시작층이 도착층인 경우이다.

나의 문제풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {

    static boolean[] visited;
    static int[] move;
    static int F, G;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        
        // 입력값 입력
        StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(bufferedReader.readLine());
        F = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        int S = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        G = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        int U = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        int D = Integer.parseInt(stringTokenizer.nextToken());
        move = new int[]{U, -D};
        
        // 사용 여부 확인 마지막 층까지이기 때문에 +1해준다.
        visited = new boolean[F+1];
        visited[S] = true;
        int cnt = move(S, 0);

        // 시작층이 도착층이면 버튼을 누를필요없다.
        if (S == G || cnt != 0) {
            System.out.println(cnt);
        } else {
            System.out.println("use the stairs");
        }
    }
    
    public static int move(int S, int start) {
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(new int[]{S, start});

        while (!queue.isEmpty()) {
            int[] temp = queue.poll();
            int current = temp[0];
            int cnt = temp[1];

            if (current == G) return cnt;

            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                int next = current + move[i];
                if (next > 0 && next <= F && !visited[next]) {
                    visited[next] = true;
                    queue.offer(new int[]{next, cnt + 1});
                }
            }
        }

        return 0;
    }
}

너비 우선 탐색 알고리즘을 위주로 최근 계속 문제를 풀어보니 이제 좀 BFS에 대해 이해가 가는 느낌이다.
어느정도 어떤식으로 반복을 해야지 정답으로 가는지가 살짝은 보이기 시작했다.
이번 문제도 거의 분석이 됐는데 처음에는 시작위치와 도착위치가 같을 경우 0을 출력하는 부분을 고려하지 못해서 한참 틀린부분을 찾는다고 시간을 섰다가 질문게시판에서 조건을 보고 찾았다. 사소한 조건을 좀 더 잘 찾아볼 수 있다면 능숙해 질 수 있겠다.

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알고리즘 분류

• 그래프 이론
• 그래프 탐색
• 너비 우선 탐색

문제 출처 - https://www.acmicpc.net/problem/5014

5014번: 스타트링크