[프로그래머스] 광물 캐기 자바 풀이

문제 설명

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.

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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

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입출력 예

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

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입출력 예 설명

입출력 예 #1

다이아몬드 곡괭이로 앞에 다섯 광물을 캐고 철 곡괭이로 남은 다이아몬드, 철, 돌을 1개씩 캐면 12(1 + 1 + 1 + 1+ 1 + 5 + 1 + 1)의 피로도로 캘 수 있으며 이때가 최소값입니다.

입출력 예 #2

철 곡괭이로 다이아몬드 5개를 캐고 돌 곡괭이고 철 5개를 캐면 50의 피로도로 캘 수 있으며, 이때가 최소값입니다.

풀이

1. 인덱스를 건너뛰고 곡괭이를 사용하는 경우는 없음 (채굴하지 않고 다음 광물을 캐는 경우). 최소한의 피로도로 캘 수 있는 방법을 구해야 함. 따라서 DFS를 활용
2. 종료조건의 경우 현재 인덱스가 마지막 인덱스인 경우 및 사용 가능한 곡괭이가 없는 경우 탈출
3. 곡괭이를 한번 선택하면 무조건 5회 사용해야 하므로 일단 곡괭이 선택하면 5회 또는 5회 이하만큼 반복하여 채굴 진행

다른 풀이의 경우 Greedy를 활용한 방법으로도 풀 수 있었다.

강한 곡괭이는 피로도가 많이 드는 구간에 사용하면 되기에, 5개의 그룹으로 묶은 이후, 돌 곡괭이로 캤을 경우로 피로도를 계산 후 정렬한다. 이후 피로도가 가장 높은 구간에 다이아몬드 곡괭이를 사용하고, 다이아몬드 곡괭이를 모두 사용했다면 철 > 돌 곡괭이 순으로 사용하여 피로도를 구한다면 정답을 구할 수 있다.

코드

class Solution {
    int minScore = Integer.MAX_VALUE;
    void dfs(String[] minerals, int[] picks, int index, int score) {
        if (index >= minerals.length || (picks[0] == 0 && picks[1] == 0 && picks[2] == 0)) {
            minScore = Math.min(minScore, score);
            return;
        }
        for (int tool = 0; tool < 3; tool++) {
            if (picks[tool] == 0) continue; // 곡괭이 없으면 skip

            int fatigue = 0;
            int limit = Math.min(5, minerals.length - index);

            // 이번 구간 5개 채굴
            for (int i = 0; i < limit; i++) {
                String m = minerals[index + i];
                if (m.equals("diamond")) {
                    fatigue += (tool == 0 ? 1 : tool == 1 ? 5 : 25);
                } else if (m.equals("iron")) {
                    fatigue += (tool == 0 ? 1 : tool == 1 ? 1 : 5);
                } else {
                    fatigue += 1;
                }
            }

            picks[tool]--;
            dfs(minerals, picks, index + limit, score + fatigue);
            picks[tool]++; // 복원
        }
    }
    public int solution(int[] picks, String[] minerals) {
        dfs(minerals, picks, 0, 0);
        return minScore;
    }
}