[백준 14442] 벽 부수고 이동하기2 (C++)

https://www.acmicpc.net/problem/14442

문제

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N×M의 행렬로 표현되는 맵이 있다. 맵에서 0은 이동할 수 있는 곳을 나타내고, 1은 이동할 수 없는 벽이 있는 곳을 나타낸다. 당신은 (1, 1)에서 (N, M)의 위치까지 이동하려 하는데, 이때 최단 경로로 이동하려 한다. 최단경로는 맵에서 가장 적은 개수의 칸을 지나는 경로를 말하는데, 이때 시작하는 칸과 끝나는 칸도 포함해서 센다.

만약에 이동하는 도중에 벽을 부수고 이동하는 것이 좀 더 경로가 짧아진다면, 벽을 K개 까지 부수고 이동하여도 된다.

한 칸에서 이동할 수 있는 칸은 상하좌우로 인접한 칸이다.

맵이 주어졌을 때, 최단 경로를 구해 내는 프로그램을 작성하시오.

 

입력

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첫째 줄에 N(1 ≤ N ≤ 1,000), M(1 ≤ M ≤ 1,000), K(1 ≤ K ≤ 10)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 M개의 숫자로 맵이 주어진다. (1, 1)과 (N, M)은 항상 0이라고 가정하자.

 

출력

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첫째 줄에 최단 거리를 출력한다. 불가능할 때는 -1을 출력한다.

 

문제 풀이

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bfs 문제.

 

1인 칸을 지나갈 수 있지만 그 횟수가 정해져 있다. 각 칸마다 그동안 벽을 부수고 이동한 횟수에 따라 해당 칸까지의 최단 거리가 달라지므로 (K+1) * N * M짜리 3차원 배열을 만들어 배열 안에 최단 거리를 저장한다. [k][i][j]는 (i, j)칸까지 k번 벽을 부수고 이동한 최단 거리이다.

 

큐에 탐색 중인 칸의 위치와 함께 여태까지 벽을 부수고 이동한 횟수도 넘겨준다. 인접한 칸이 이동할 수 있는 칸이면 현재 이동한 칸의 최단 거리에 1을 더해 [k] [인접한 칸의 위치]에 저장해주면 되고, 이동할 수 없는 칸인데 벽을 부술 수 있는 횟수가 남았다면 [k+1] [인접한 칸의 위치]에 현재 이동한 칸의 최단 거리에 1을 더해주면 된다.

 

아래는 코드.

#include <iostream>
#include <queue>
#include <utility>
#include <tuple>
#define MAX 987654321
using namespace std;

int dx[] = { -1,0, 0, 1 };
int dy[] = {0, -1, 1, 0};
int N, M, K;
int*** arr;
string* map;

bool isInRange(int nextX, int nextY)
{
	if (nextX >= 0 && nextX < N && nextY >= 0 && nextY < M)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

void bfs()
{
	queue<tuple<int, int, int>> bfsQueue;
	arr[0][0][0] = 1;
	bfsQueue.push(tuple(0, 0, 0));
	while (!bfsQueue.empty())
	{
		tuple<int, int, int> current = bfsQueue.front();
		int x = get<0>(current);
		int y = get<1>(current);
		int k = get<2>(current);
		for (int i = 0; i < 4; i++)
		{
			int nextX = x + dx[i];
			int nextY =  y + dy[i];
			if (isInRange(nextX, nextY) && map[nextX][nextY] == '0' && arr[k][nextX][nextY] == MAX)
			{
				arr[k][nextX][nextY] = arr[k][x][y] + 1;
				bfsQueue.push(tuple(nextX, nextY, k));
			}
			if (isInRange(nextX, nextY)&& k < K && map[nextX][nextY] == '1' && arr[k + 1][nextX][nextY] == MAX)
			{
				arr[k+1][nextX][nextY] = arr[k][x][y] + 1;
				bfsQueue.push(tuple(nextX, nextY, k+1));
			}
		}
		bfsQueue.pop();
	}
}

int main()
{
	cin.tie(NULL);
	ios::sync_with_stdio(false);

	int answer = MAX;
	cin >> N >> M >> K;
	arr = new int**[K+1];
	map = new string[N];
	for (int i = 0; i < K+1; i++)
	{
		arr[i] = new int*[N];
		for (int j = 0; j < N; j++)
		{
			arr[i][j] = new int[M];
			for (int k = 0; k < M; k++)
			{
				arr[i][j][k] = MAX;
			}
		}
	}
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		cin >> map[i];
	}
	bfs();
	for (int i = 0; i < K + 1; i++)
	{
		answer = min(answer, arr[i][N - 1][M-1]);
	}
	if (answer == MAX)
	{
		cout << -1 << "\n";
	}
	else
	{
		cout << answer << "\n";
	}
	return 0;
}