[Java/백준 알고리즘] 어린왕자

1. 문제
어린 왕자는 소혹성 B-664에서 자신이 사랑하는 한 송이 장미를 위해 살아간다. 어느 날 장미가 위험에 빠지게 된 것을 알게 된 어린 왕자는, 장미를 구하기 위해 은하수를 따라 긴 여행을 하기 시작했다. 하지만 어린 왕자의 우주선은 그렇게 좋지 않아서 행성계 간의 이동을 최대한 피해서 여행해야 한다. 아래의 그림은 어린 왕자가 펼쳐본 은하수 지도의 일부이다.

빨간 실선은 어린 왕자가 출발점에서 도착점까지 도달하는데 있어서 필요한 행성계 진입/이탈 횟수를 최소화하는 경로이며, 원은 행성계의 경계를 의미한다. 이러한 경로는 여러 개 존재할 수 있지만 적어도 3번의 행성계 진입/이탈이 필요하다는 것을 알 수 있다.

위와 같은 은하수 지도, 출발점, 도착점이 주어졌을 때 어린 왕자에게 필요한 최소의 행성계 진입/이탈 횟수를 구하는 프로그램을 작성해 보자. (행성계의 경계가 맞닿거나 서로 교차하는 경우는 없다고 가정한다. 또한, 출발점이나 도착점이 행성계 경계에 걸쳐진 경우 역시 입력으로 주어지지 않는다.)

2. 입력
입력의 첫 줄에는 테스트 케이스의 개수 T가 주어진다. 그 다음 줄부터 각각의 테스트케이스에 대해 첫째 줄에 출발점 (x1, y1)과 도착점 (x2, y2)이 주어진다. 두 번째 줄에는 행성계의 개수 n이 주어지며, 세 번째 줄부터 n줄에 걸쳐 행성계의 중점과 반지름 (cx, cy, r)이 주어진다. 입력제한은 다음과 같다. (-1000 ≤ x1, y1, x2, y2, cx, cy ≤ 1000, 1 ≤ r ≤ 1000, 1 ≤ n ≤ 50)

좌표와 반지름은 모두 정수이다.

3. 출력
각 테스트 케이스에 대해 어린 왕자가 거쳐야 할 최소의 행성계 진입/이탈 횟수를 출력한다.

4. 예제 입력 1 
2
-5 1 12 1
7
1 1 8
-3 -1 1
2 2 2
5 5 1
-4 5 1
12 1 1
12 1 2
-5 1 5 1
1
0 0 2

5. 예제 출력 1 
3
0

6. 풀이과정

(1) 출발점과 도착점의 행성 중앙점과의 거리를 구한다.

(2) 출발지점과 도착지점이 서로 같은 행성에 있으면,  0이다. 왜냐하면 이미 진입해있기 때문에 진입은 0, 이탈할 행성이 없기에 0. 그래서 이탈/진입 횟수는  0 이다.

(3) 행성간에 교차하는 지점도, 행성간의 경계가 무조건 떨어져 있다는 조건이 붙는다. 즉, 행성안에 출발지점이 있으면 다음 행성은 떨어져 있거나, 행성안에 또 다른 행성 안에 출발점이 포함되어 있다. 이또한 도착지점도 같다.

(4) 결국은 출발지와 도착지점에  행성이 포함되어 있느냐와, (2)번 조건만 조심하면 풀 수 있다.

 

7. 소스코드

 

import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

            Scanner scan = new Scanner(System.in);

            // 1. 행성계의 경계가 맞닿거나 서로 교차하는 경우는 없다고 가정한다.
            // 2. 출발점이나 도착점이 행성계 경계에 걸쳐진 경우 역시 입력으로 주어지지 않는다.
            
            int i,j = 0;
            String temp = "";
            String[] tempArray;
            
            // test case 받을 개수
            int testCastCount = Integer.parseInt(scan.nextLine());
            
            int x1, y1 = 0;     // 시작 지점
            int x2, y2 = 0;     // 도착 지점
            int cx, cy, r = 0;  // 행성 좌표, 반지름
            double d = 0;       // 중심거리
            int tempStartCount = 0; // 시작 지점 count
            int tempEndCount = 0;   // 종료 지점 count
            int planetCount = 0;    // 행성 수
            int[] result = new int[testCastCount];  // 결과
            HashMap<String, String> tempMap = new HashMap<>();
            boolean isIn1= false;
            boolean isIn2 = false;
            
            for (i=0; i<testCastCount; i++) {
                
                // 시작. 도착지점 입력
                temp = scan.nextLine();
                
                tempArray = temp.split(" ");
                x1 = Integer.parseInt(tempArray[0]);    // 시작 지점 x1
                y1 = Integer.parseInt(tempArray[1]);    // 시작 지점 y1
                x2 = Integer.parseInt(tempArray[2]);    // 도착 지점 x2
                y2 = Integer.parseInt(tempArray[3]);    // 시작 지점 y2
                
                // 행성 수 입력
                planetCount = Integer.parseInt(scan.nextLine());
                
                // 변수 초기화
                tempStartCount = 0;
                tempEndCount = 0;
                tempMap.clear();
                
                for (j=0; j<planetCount; j++) {
                     // cx1, cy2, r 입력
                    temp = scan.nextLine();
                    
                    if (tempMap.get(temp) == null) {
                        
                        // 중복 방지를 위한 맵
                        tempMap.put(temp, "");
                        
                        // 분해
                        tempArray = temp.split(" ");

                        cx = Integer.parseInt(tempArray[0]); // cx
                        cy = Integer.parseInt(tempArray[1]); // cy
                        r = Integer.parseInt(tempArray[2]); // r

                        // 출발지점, 행성간의 거리
                        d =  Math.sqrt(Math.pow((cx-x1), 2) + Math.pow((cy-y1), 2));
                        
                        // 출발지점에서 행성이 포함되어 있는지 검사
                        if (r > d) {
                            tempStartCount+=1;
                            isIn1 = true;
                        }
                        
                        // 종료지점, 행성간의 거리
                        d = Math.sqrt(Math.pow((cx-x2), 2) + Math.pow((cy-y2), 2));

                        // 종료지점에서 행성이 포함되어 있는지 검사
                        if (r > d) {
                            tempEndCount+=1;
                            isIn2 = true;
                        }
                        
                        // 한 행성에 출발지와 도착지가 겹쳐 있다면, -1
                        if (isIn1 && isIn2) {
                            tempStartCount-=1;
                            tempEndCount-=1;
                        }
                        
                        isIn1 = false;
                        isIn2 = false;
                        
                    }
                }
                
                result[i] = tempStartCount + tempEndCount;
                
            }
            
            // 결과 출력
            for (i=0; i<testCastCount; i++) {
                System.out.println(result[i]);
            }
           
    }
    
}