백준 - [ 1011: Fly me to the Alpha Centauri ]

문제

우현이는 어린 시절, 지구 외의 다른 행성에서도 인류들이 살아갈 수 있는 미래가 오리라 믿었다. 그리고 그가 지구라는 세상에 발을 내려 놓은 지 23년이 지난 지금, 세계 최연소 ASNA 우주 비행사가 되어 새로운 세계에 발을 내려 놓는 영광의 순간을 기다리고 있다.

그가 탑승하게 될 우주선은 Alpha Centauri라는 새로운 인류의 보금자리를 개척하기 위한 대규모 생활 유지 시스템을 탑재하고 있기 때문에, 그 크기와 질량이 엄청난 이유로 최신기술력을 총 동원하여 개발한 공간이동 장치를 탑재하였다. 하지만 이 공간이동 장치는 이동 거리를 급격하게 늘릴 경우 기계에 심각한 결함이 발생하는 단점이 있어서, 이전 작동시기에 k광년을 이동하였을 때는 k-1 , k 혹은 k+1 광년만을 다시 이동할 수 있다. 예를 들어, 이 장치를 처음 작동시킬 경우 -1 , 0 , 1 광년을 이론상 이동할 수 있으나 사실상 음수 혹은 0 거리만큼의 이동은 의미가 없으므로 1 광년을 이동할 수 있으며, 그 다음에는 0 , 1 , 2 광년을 이동할 수 있는 것이다. ( 여기서 다시 2광년을 이동한다면 다음 시기엔 1, 2, 3 광년을 이동할 수 있다. )

김우현은 공간이동 장치 작동시의 에너지 소모가 크다는 점을 잘 알고 있기 때문에 x지점에서 y지점을 향해 최소한의 작동 횟수로 이동하려 한다. 하지만 y지점에 도착해서도 공간 이동장치의 안전성을 위하여 y지점에 도착하기 바로 직전의 이동거리는 반드시 1광년으로 하려 한다.

김우현을 위해 x지점부터 정확히 y지점으로 이동하는데 필요한 공간 이동 장치 작동 횟수의 최솟값을 구하는 프로그램을 작성하라.

입력

입력의 첫 줄에는 테스트케이스의 개수 T가 주어진다. 각각의 테스트 케이스에 대해 현재 위치 x 와 목표 위치 y 가 정수로 주어지며, x는 항상 y보다 작은 값을 갖는다. (0 ≤ x < y < 231)

출력

각 테스트 케이스에 대해 x지점으로부터 y지점까지 정확히 도달하는데 필요한 최소한의 공간이동 장치 작동 횟수를 출력한다

예제 입력 1 

3
0 3
1 5
45 50

예제 출력 1 

3
3
4

 

 

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처음엔 BFS를 이용해 풀까 했는데 조건 범위가 2^31 이어서 실행해보니 역시나 메모리 초과가 떴다.

풀이를 구글링해보니 해당 문제에서 규칙을 찾을 수 있었다.

 

우선 제일 처음 x에서 이동 거리는 1이고, 마지막 y 도달하기 전 이동 거리도 1이어야 한다.

이동 거리가 k-1, k, k+1 중 하나인 걸 생각해보면 1에서 시작해서 중간까지는 이동 거리가 증가했다가, 중간부터는 다시 줄어들어 마지막에 1이 되어야 한다고 유추할 수 있다. 

거리(dist)에 따라서 이동 방법(move)과 이동 횟수(count), 이동 최대값(max)을 처음부터 나열해보면 아래와 같다.

dist	move	count	max
1	1	1	1
2	1 1	2	1
3	1 1 1	3	1
4	1 2 1	3	2
5	1 2 1 1	4	2
6	1 2 2 1	4	2
7	1 2 2 1 1	5	2
8	1 2 2 2 1	5	2
9	1 2 3 2 1	5	3
10	1 2 3 2 1 1	6	3
11	1 2 3 2 2 1	6	3
12	1 2 3 3 2 1	6	3
13	1 2 3 3 2 1 1	7	3
14	1 2 3 3 2 2 1	7	3
15	1 2 3 3 3 2 1	7	3
16	1 2 3 4 3 2 1	7	4
17	1 2 3 4 3 2 1 1	8	4
18	1 2 3 4 3 2 2 1	8	4
19	1 2 3 4 3 3 2 1	8	4
20	1 2 3 4 4 3 2 1	8	4
21	1 2 3 4 4 3 2 1 1	9	4
22	1 2 3 4 4 3 2 2 1	9	4
23	1 2 3 4 4 3 3 2 1	9	4
24	1 2 3 4 4 4 3 2 1	9	4
25	1 2 3 4 5 4 3 2 1	9	5
26	1 2 3 4 5 4 3 2 1 1	10	5
27	1 2 3 4 5 4 3 2 2 1	10	5

 

규칙을 찾기 쉽도록 좀 많이 나열해보았다. 이렇게 나열하고 보니 규칙을 쉽게 찾을 수 있다!

1. max는 dist에 루트를 씌운 값이다. 
2. 빨간색으로 표시해 둔 부분을 보면 dist에 루트를 씌운 값이 정수로 나눠떨어지는 경우이다. 여기서 count 값은 max*2-1이 된다.
3. 빨간색으로 표시해 둔 부분들에서 count는 2씩 증가하고 있고, 그 사이 count 값들을 보면 절반을 기준으로 1씩 증가함을 알 수 있다.

 

=> 이를 수식으로 표현해주면 된다!

 

 

 

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

        int T = Integer.parseInt(br.readLine());
        for (int i = 0; i < T; i++) {
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int x = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int y = Integer.parseInt(st.nextToken());

            int dist = y - x; // 이동해야 할 거리값
            int max = (int) Math.sqrt(dist); // 이동 최대값

            int count = 0; // 이동 횟수
            if (dist == max * max) { // dist에 루트 씌운 값이 max랑 같을 경우
                count = max * 2 - 1;
            } else if (dist <= max * max + max) { // 절반 기준으로 1 증가
                count = max * 2;
            } else { // 절반 기준으로 2 증가
                count = max * 2 + 1;
            }
            bw.write(count + "\n");
        }

        bw.flush();
        bw.close();
        br.close();
    }

}

 

 

와 규칙 찾기가 되게 어려운.. 문제였다.

 

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참조

https://st-lab.tistory.com/79

[백준] 1011번 : Fly me to the Alpha Centauri - JAVA [자바]

https://hellodoor.tistory.com/112

백준 1011번 JAVA Fly me to the Alpha Centauri 수학[1]