[백준 1516] 게임 개발(Java) - 위상정렬

https://www.acmicpc.net/problem/1516

게임 개발

문제

숌 회사에서 이번에 새로운 전략 시뮬레이션 게임 세준 크래프트를 개발하기로 하였다. 핵심적인 부분은 개발이 끝난 상태고, 종족별 균형과 전체 게임 시간 등을 조절하는 부분만 남아 있었다.

게임 플레이에 들어가는 시간은 상황에 따라 다를 수 있기 때문에, 모든 건물을 짓는데 걸리는 최소의 시간을 이용하여 근사하기로 하였다. 물론, 어떤 건물을 짓기 위해서 다른 건물을 먼저 지어야 할 수도 있기 때문에 문제가 단순하지만은 않을 수도 있다. 예를 들면 스타크래프트에서 벙커를 짓기 위해서는 배럭을 먼저 지어야 하기 때문에, 배럭을 먼저 지은 뒤 벙커를 지어야 한다. 여러 개의 건물을 동시에 지을 수 있다.

편의상 자원은 무한히 많이 가지고 있고, 건물을 짓는 명령을 내리기까지는 시간이 걸리지 않는다고 가정하자.

입력

첫째 줄에 건물의 종류 수 N(1 ≤ N ≤ 500)이 주어진다. 다음 N개의 줄에는 각 건물을 짓는데 걸리는 시간과 그 건물을 짓기 위해 먼저 지어져야 하는 건물들의 번호가 주어진다. 건물의 번호는 1부터 N까지로 하고, 각 줄은 -1로 끝난다고 하자. 각 건물을 짓는데 걸리는 시간은 100,000보다 작거나 같은 자연수이다. 모든 건물을 짓는 것이 가능한 입력만 주어진다.

출력

N개의 각 건물이 완성되기까지 걸리는 최소 시간을 출력한다.

예제 입력 1 복사

5
10 -1
10 1 -1
4 1 -1
4 3 1 -1
3 3 -1

예제 출력 1 복사

10
20
14
18
17

---

 

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;

public class Main {
    static int N;
    static ArrayList<Integer>[] A;
    static int[] result;
    static int[] indegree;
    static int[] time;
    public static void main(String[] args)throws IOException{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        N = Integer.parseInt(br.readLine());
        A = new ArrayList[N+1]; // 건물번호 1부터 시작
        result = new int[N+1]; // 최소시간 결과 배열
        indegree = new int[N+1]; // 진입차수 기록 배열
        time = new int[N+1]; // 건물짓는데 걸리는 시간 기록

        // 인접노드 리스트 만들어주기
        for(int i=1; i<N+1; i++){
            A[i] = new ArrayList<>();
        }

        StringTokenizer st;
        // 건물 정보 받기
        for(int i=1; i<N+1; i++){
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int takeTime = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 첫번째 토큰은 건물짓는데 소요되는 시간
            time[i] = takeTime;

            while (st.hasMoreTokens()){
               int before = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 2번째부터 다음토큰
               if(before != -1){
                   // 다음 토큰이 -1이 아니라면 기록해야 함
                   // before 노드 먼저 짓고 -> 현재 노드 건물 지을 수 있음
                   A[before].add(i);
                   indegree[i]++; // 현재노드 진입차수 1증가
               }
            }
        }

        Queue<Integer> q= new LinkedList<>();
        for(int i=1; i<N+1; i++){
            if(indegree[i] == 0){
                // 진입차수 0이라면 큐에 넣기
                q.offer(i);
                result[i] = time[i]; // 자기 자신 짓는 데 걸리는 시간 초기화
            }
        }

        while (!q.isEmpty()){
            int now = q.poll(); // 현재 노드

            for(int next : A[now]){ // 현재 노드의 인접리스트 순회
                indegree[next]--; // 진입차수 1감소
                result[next] = Math.max(result[next], result[now] + time[next]);

                if(indegree[next] == 0){
                    // 감소 후 진입차수가 0이 되었다면, 큐에 넣고 result에 현재노드의 소요시간 추가해준다.
                    q.offer(next);
                }
            }
        }

        for(int i=1; i<N+1; i++){
            System.out.println(result[i]);
        }

    }
}

 

• 사이클이 없고, 순서가 지정되어있다면(방향성O) -> 위상정렬 풀이
• 1번째 줄 : 건물 개수 N
• 도시번호가 1부터 시작하므로, 인접노드리스트 배열 A, 최소시간 결과 배열 result, 진입차수 기록배열 indegree, 건물 짓는데 걸리는데 걸리는 시간 기록 배열 time 모두 N+1 크기로 선언 
• 2번째 줄부터 입력정보 받기
• 입력정보 : i번째 건물 짓는데 걸리는 시간, 미리 지어져야 하는 건물번호 들
  • -1이 나오기 전까지 인접노드리스트에 입력값을 저장해준다.
  • 사전에 지어져야 하는 건물 번호이므로 A[before].add(i) 해주어야 한다.
  • 그리고 indegree[i]에 1증가 시켜준다(미리 지어져야하는 건물 개수 추가)
• 위상정렬 수행
  • 큐에 진입차수가 0인 노드번호를 큐에 넣어준다.
  • 진입차수가 0인 노드들은 (최소시간 = 자기자신이 지어지는 시간) 이므로 
  • result[i] = time[i]을 기록해준다.
  • 큐가 빌때까지 아래 동작 수행
    • q.poll()하여 현재노드 뽑아낸다.
    • 현재노드의 인접리스트 순회한다.
      • 인접노드들의 진입차수를 1 감소시켜준다.
      • 감소시켜 준 후 진입차수가 0이 된 노드가 있다면 해당 노드 번호를 큐에 넣어준다.
      • 최소시간은 가장 오래걸리는 경로를 따라가야 하므로, result[next] 와 result[now] + time[next] 비교 후 최대값으로 Update 해준다.
  • 모든 동작을 수행하고 나면 result 배열 값을 차례대로 출력