[알고리즘] 프로그래머스 2단계 - 마법의 엘리베이터

프로그래머스 문제 링크

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/12914

 

문제 설명

마법의 세계에 사는 민수는 아주 높은 탑에 살고 있습니다. 탑이 너무 높아서 걸어 다니기 힘든 민수는 마법의 엘리베이터를 만들었습니다. 마법의 엘리베이터의 버튼은 특별합니다. 마법의 엘리베이터에는 -1, +1, -10, +10, -100, +100 등과 같이 절댓값이 10c (c ≥ 0 인 정수) 형태인 정수들이 적힌 버튼이 있습니다. 마법의 엘리베이터의 버튼을 누르면 현재 층 수에 버튼에 적혀 있는 값을 더한 층으로 이동하게 됩니다. 단, 엘리베이터가 위치해 있는 층과 버튼의 값을 더한 결과가 0보다 작으면 엘리베이터는 움직이지 않습니다. 민수의 세계에서는 0층이 가장 아래층이며 엘리베이터는 현재 민수가 있는 층에 있습니다. 마법의 엘리베이터를 움직이기 위해서 버튼 한 번당 마법의 돌 한 개를 사용하게 됩니다.예를 들어, 16층에 있는 민수가 0층으로 가려면 -1이 적힌 버튼을 6번, -10이 적힌 버튼을 1번 눌러 마법의 돌 7개를 소모하여 0층으로 갈 수 있습니다. 하지만, +1이 적힌 버튼을 4번, -10이 적힌 버튼 2번을 누르면 마법의 돌 6개를 소모하여 0층으로 갈 수 있습니다. 마법의 돌을 아끼기 위해 민수는 항상 최소한의 버튼을 눌러서 이동하려고 합니다. 민수가 어떤 층에서 엘리베이터를 타고 0층으로 내려가는데 필요한 마법의 돌의 최소 개수를 알고 싶습니다. 민수와 마법의 엘리베이터가 있는 층을 나타내는 정수 storey 가 주어졌을 때, 0층으로 가기 위해 필요한 마법의 돌의 최소값을 return 하도록 solution 함수를 완성하세요.

 

입출력 예제

 

storey

2554 

 

result

16

 

BFS 방법을 선택했는데 다른분들의 풀이를 봤을때 수학적으로 접근한경우가 코드가 훨씬 짧고 간결했다.

import java.util.*;

class Solution {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Solution().solution(2554));
    }

    // 0을 만들수 있는 경우의 수를 일의 자리수 부터 계산 한다.
    // 그리고 BFS방식으로 큐에 담아서 계산
    public int solution(int storey) {
        int answer = 0;


        ArrayDeque<Storey> deque = new ArrayDeque<>();

        Storey startStorey = new Storey(storey, 0, 0, new int[]{0}, true);

        startStorey.initValArr();

        deque.add(startStorey);

        while (!deque.isEmpty()) {
            Storey plusSt = deque.pop();
            Storey minusSt = new Storey(plusSt.val, plusSt.cnt, plusSt.curIdx, plusSt.valArr, plusSt.isPossible);
			            
            // 현재 값에서 올리는 방향 선택
            if (plusSt.isPossible) {
                plusSt.plusUpdate();
                deque.add(plusSt);
            }

			// 현재 값에서 빼는 방향 선택
            if (minusSt.isPossible) {
                minusSt.minusUpdate();
                deque.add(minusSt);
            }
			
            if (minusSt.valArr[0] == 0 && minusSt.valArr[1] == 0 && minusSt.cnt > 0) {
                answer = answer != 0 ? Math.min(minusSt.cnt, answer) : minusSt.cnt;
            }

            if (plusSt.valArr[0] == 0 && minusSt.valArr[1] == 0 && plusSt.cnt > 0) {
                answer = answer != 0 ? Math.min(plusSt.cnt, answer) : plusSt.cnt;
            }
        }

        return answer;
    }
}

class Storey {

    int val;

    int cnt;

    int curIdx;

    int[] valArr;
	
    // 업데이트 가능 여부 배열을 벗어나지 않는한 반복
    boolean isPossible;

    public Storey(int val, int cnt, int curIdx, int[] valArr, boolean isPossible) {
        this.val = val;
        this.cnt = cnt;
        this.curIdx = curIdx;
        this.valArr = new int[valArr.length];
        this.isPossible = isPossible;
        // 배열 깊은 복사
        System.arraycopy(valArr, 0, this.valArr, 0, valArr.length);
    }

    public void initValArr() {
        char[] tmpArray = String.valueOf(val).toCharArray();
        this.valArr = new int[tmpArray.length + 1];
        this.curIdx = tmpArray.length;
        for (int i = 0; i < tmpArray.length; i++) {
            this.valArr[i + 1] = tmpArray[i] - '0';
        }
    }

    public void plusUpdate() {
        // 이전에 더한 값이 인덱스 범위를 벗어나면 취소
        if (curIdx - 1 < 0) {
            isPossible = false;
            return;
        }

        int tmpVal = this.valArr[curIdx];

        int plusVal = 0;

        if (tmpVal != 0) {
        	// 현재 인덱스 값을 10에서 뺀 후 cnt에 더한다.
            // 그후 앞에 자리를 올린다.
            plusVal = 10 - tmpVal;
            this.valArr[curIdx - 1]++;
        }
        
		// 값 수정 후 현재 인덱스 값도 0으로 업데이트
        this.valArr[curIdx] = 0;
		
        curIdx--;
        
		// cnt 값 증가
        increaseCnt(plusVal);
    }

    public void minusUpdate() {
    	// 현재 인덱스 값이 0이하면 업데이트 취소
        if (curIdx < 0) {
            this.isPossible = false;
            return;
        }
		
        // 현재 인덱스 값을 그대로 cnt로 센다.
        int minusVal = this.valArr[curIdx];

        // 값 수정 후 현재 인덱스 값도 0으로 업데이트
        this.valArr[curIdx] = 0;

        curIdx--;

        increaseCnt(minusVal);
    }

    public void increaseCnt(int cnt) {
        this.cnt += cnt;
    }

}