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[프로그래머스/LV2] 광물 캐기 (Python)

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Problem : https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/172927

 

프로그래머스

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programmers.co.kr

 

Status : Solved 

 

Time : 00:18:25

 


 

문제 설명

 

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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.

 

입력 및 출력

 

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제한사항

  • picks는 [dia, iron, stone]과 같은 구조로 이루어져 있습니다.
    • 0 ≤ dia, iron, stone ≤ 5
    • dia는 다이아몬드 곡괭이의 수를 의미합니다.
    • iron은 철 곡괭이의 수를 의미합니다.
    • stone은 돌 곡괭이의 수를 의미합니다.
    • 곡괭이는 최소 1개 이상 가지고 있습니다.
  • 5 ≤ minerals의 길이 ≤ 50
    • minerals는 다음 3개의 문자열로 이루어져 있으며 각각의 의미는 다음과 같습니다.
    • diamond : 다이아몬드
    • iron : 철
    • stone : 돌

 

입출력

 

picks minerals result
[1, 3, 2] ["diamond", "diamond", "diamond", "iron", "iron", "diamond", "iron", "stone"] 12
[0, 1, 1] ["diamond", "diamond", "diamond", "diamond", "diamond", "iron", "iron", "iron", "iron", "iron", "diamond"] 50

 

 


 

풀이

 

경로 탐색 문제. 미네랄 가공만 열심히 해주면 된다.

 

한 번 곡괭이를 사용할 때마다 5번씩 광물을 캐므로, 5개 한세트씩으로 광물 리스트를 묶어주자. 또한 더 사용할 곡괭이가 없거나 광산에 있는 모든 광물을 캘 때까지 과정을 반복해야 하므로, 최대 탐색 길이는 (picks의 합, 수정된 광물 리스트) 중 더 작은 값이 된다. 

 

어떠한 지점에서 남은 곡괭이 종류들에 대해, 그 지점에서의 곡괭이 종류에 따른 피로도를 각각 계산하고 그 중 최소를 구하는 것이 핵심이며, 나는 이를 dfs로 구현하였다.

 

  • init : 광물 리스트 minerals를 계산상 편의를 위해 숫자로 바꿔준다.
  • generate_mineral_list : 광물 리스트 minerals를 연속된 5개 지점마다 묶는다. 5개 지점 내에서는 순서가 사실상 상관이 없으므로 [diamond, iron, stone]의 꼴로 바꾸어 줄 수 있다. 이렇게 만들어진 새로운 광물 리스트를 반환한다.
  • cal_cost : 특정 곡괭이로 원소가 [diamond, iron, stone]의 꼴인 리스트에 대해 이 때 소요되는 피로도를 반환한다.
  • dfs : 경로 탐색 함수. DFS를 수행하며 최소 피로도를 재귀적으로 탐색 후 반환한다.
  • solve : 메인함수. init과 generate_mineral_list를 통하여 가공된 minerals 리스트와, 앞선 정의에 따른 최대 탐색 길이를 함께 dfs 함수에 삽입하여 결과를 도출, 이를 반환한다.

 

풀이 코드

 

mineral_dict = {
    'diamond' : 0,
    'iron' : 1,
    'stone' : 2
}
cost_mat = [
    [1, 1, 1],
    [5, 1, 1],
    [25, 5, 1]
]

def init(minerals) :
    minerals = [mineral_dict[mineral] for mineral in minerals]
    
    return minerals

def generate_mineral_list(minerals) :
    result = list()
    tmp = [0]*3
    for i in range(0, len(minerals), 5) :
        for j in range(5) :
            if i + j >= len(minerals) :
                break
            tmp[minerals[i+j]] += 1
        
        result.append(tmp)    
        tmp = [0]*3
        
    return result

def cal_cost(pick, mineral) :
    return sum([ cost_mat[pick][i] * mineral[i] for i in range(3) ])

def dfs(idx, picks, minerals, cost, max_idx) :
    if idx == max_idx :
        return cost
    
    result = float('inf')
    for i in range(3) :
        if picks[i] == 0 :
            continue
        picks[i] -= 1
        next_cost = cost + cal_cost(i, minerals[idx])
        result = min(result, dfs(idx+1, picks, minerals, next_cost, max_idx))
        picks[i] += 1
        
    return result

def solution(picks, minerals):
    minerals = init(minerals)
    minerals = generate_mineral_list(minerals)
    max_idx = min(sum(picks), len(minerals))
    answer = dfs(0, picks, minerals, 0, max_idx)
    return answer

풀이 완료~

Contents

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