[Java] [백준 1062][백트랙킹,비트마스크] 가르침

www.acmicpc.net/problem/1062

1062번: 가르침

문제

남극에 사는 김지민 선생님은 학생들이 되도록이면 많은 단어를 읽을 수 있도록 하려고 한다. 그러나 지구온난화로 인해 얼음이 녹아서 곧 학교가 무너지기 때문에, 김지민은 K개의 글자를 가르칠 시간 밖에 없다. 김지민이 가르치고 난 후에는, 학생들은 그 K개의 글자로만 이루어진 단어만을 읽을 수 있다. 김지민은 어떤 K개의 글자를 가르쳐야 학생들이 읽을 수 있는 단어의 개수가 최대가 되는지 고민에 빠졌다.

남극언어의 모든 단어는 "anta"로 시작되고, "tica"로 끝난다. 남극언어에 단어는 N개 밖에 없다고 가정한다. 학생들이 읽을 수 있는 단어의 최댓값을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 단어의 개수 N과 K가 주어진다. N은 50보다 작거나 같은 자연수이고, K는 26보다 작거나 같은 자연수 또는 0이다. 둘째 줄부터 N개의 줄에 남극 언어의 단어가 주어진다. 단어는 영어 소문자로만 이루어져 있고, 길이가 8보다 크거나 같고, 15보다 작거나 같다. 모든 단어는 중복되지 않는다.

출력

첫째 줄에 김지민이 K개의 글자를 가르칠 때, 학생들이 읽을 수 있는 단어 개수의 최댓값을 출력한다.

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문제 풀이

 

저는 이 문제를 두가지 방법으로 풀었습니다.

 

조합을 이용한 Visit 방문 체크와 비트마스크 처리 방법입니다.

 

두가지 방법이지만 로직은 똑같기 때문에 로직부터 설명드리겠습니다.

 

 

1. 'a','n','t','i','c'를 제외한 단어의 조합을 만든다. 이때 a n t i c는 방문처리를 미리 해놓는다. (visit or flag)

 

 

2. K개의 단어를 사용할 수 있으므로 a n t i c 를 제외한 K-5개를 조합으로 만들어 준다.

 

3. 조합으로 만들어진 단어들과 가르쳐야하는 단어들을 하나하나 비교한다.

 

4. 만약 조합으로 만들어진 단어로 한 단어라도 만들 수 없다면 바로 종료시킨다. (백 트랙킹 - 가지치기)

 

 

 

* K는 반드시 5개 이상이여야 단어를 만들 수 있으므로 K가 5보다 작을 경우 0을 출력하고 종료시켜준다. 

 

* K가 모든 단어(26)개이면 모든 단어를 만들 수 있으므로 무조건 N개의 단어를 만들 수 있다. 따라서 N을 출력하고 종료시켜준다.

 

방법 1 . Visit 방문 처리

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

public class Main {
	static int N, K;
	static String[] subString;
	static boolean visited[]=new boolean[26]; // 알파벳.
	static int max=0;
	static int[] numbers;
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		N = Integer.parseInt(st.nextToken());
		K = Integer.parseInt(st.nextToken());
		subString=new String[N];
		
		
		// a n t i c 가 꼭 필요함. 5개 이하면 0 .
		if(K<5) {
			System.out.println(0);
			return;
		}else if(K==26) { // 모든 알파벳 가능하면 다 가능.
			System.out.println(N);
			return;
		}else {
			for(int i=0;i<N;i++) {
				String str=br.readLine();
				subString[i]=str.substring(4,str.length()-4); // 앞에 anta , tica 제거.
			}
			// a n t i c..방문?
			
			visited['a'-97]=true; // visited[0] = true
			visited['n'-97]=true; 
			visited['t'-97]=true;
			visited['i'-97]=true;
			visited['c'-97]=true;
			//조합 -> dfs
			numbers=new int[K-5];
			combination(0,0);
			System.out.println(max);
			
		}
	}
	private static void combination(int idx, int start) {
		// 총 단어 6개면 a n t i c를 제외한 조합 K-5 =>  1개.
		if(idx==K-5) {
			int count=0;

			// 단어만큼 반복.
			for(int i=0;i<N;i++) {
				boolean isValid=true;
				// 앞 뒤 4개씩 자른 단어 한개씩 비교해서 단어 포함이면?!  
				for(int j=0;j<subString[i].length();j++) {
					if(!visited[subString[i].charAt(j)-97]) {
						// 조합으로 뽑힌 알파벳에 없으면 불가능 !! 빠르게 패스.
						isValid=false;
						break;
					}
				}
				if(isValid)
					count++;
			}
			
			max=Math.max(max, count);
			return;
		}
		
		// 알파벳 돌면서 가능한 조합 찾기 !!
		for(int i=start;i<26;i++) {
			// 이미 체크한 알파벳은 패스!
			if(!visited[i]) {
				visited[i]=true;
				combination(idx+1,i+1);
				visited[i]=false;
			}
			
		}
		
		
		
	}
}

 

 

방법 2 . Bitmask 방문 처리

package com.Boj;

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

public class Main_G4_1062 {
	static int N,K;
	static int flag;
	static int max=0;
	static String[] words;
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		String[] s=br.readLine().split(" ");
		N=Integer.parseInt(s[0]);
		K=Integer.parseInt(s[1]);
		words=new String[N];
	
		
		if(K<5) {
			System.out.println(0);
			return;
		}else if(K==26) {
			System.out.println(N);
			return;
		}else {
			for(int i=0;i<N;i++) {
				String str=br.readLine();
				words[i]=str.substring(4,str.length()-4);
			}
			flag=0;
			max=0;
			// 초기 a n t i c 방문 체크.
			flag |=1 << ('a'-'a');
			flag |=1 << ('n'-'a');
			flag |=1 << ('t'-'a');
			flag |=1 << ('i'-'a');
			flag |=1 << ('c'-'a');
			combination(0,0,flag);
			System.out.println(max);
		}

	}
	private static void combination(int idx, int start,int flag) {
		// 기저조건  a n t i c 를 제외한 단어 조합.
		if(idx==K-5) {
			int count=0;
			for(int i=0;i<N;i++) {
				boolean isValid=true;
				for(int j=0;j<words[i].length();j++) {
					// 백트랙킹 (가지치기) 단어 하나라도 flag 방문처리가 되어있지 않다면 바로 종료.
					if((flag & 1 << (words[i].charAt(j)-'a')) ==0) {
						isValid=false;
						break;
					}
				}
				// 모든 단어가 있다면 단어 +1 
				if(isValid)
					count++;
			}
			//해당 조합으로 만들 수 있는 최대 단어 개수 비교.
			max=Math.max(max, count);
			return;
		}
	
		for(int i=start;i<26;i++) {
			if( (flag & 1 << i) !=0) continue;
			combination(idx+1,i+1,flag | 1 <<i);
		}
		
	}

}