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개발(합니다)/알고리즘&코테

알고리즘 단계별로 풀어보기 : BOJ-1011(Fly me to the Alpha Centauri)

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문제(출처)

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 < 2^31)


출력

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


예제 입력

3

0 3

1 5

45 50


예제 출력

3

3

4



내 풀이

package date_20181223;

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

public class BOJ_1011 {
    public static void main(String args[]) {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

        try {
            int num = Integer.parseInt(br.readLine());

            for (int i = 0; i < num; i++) {
                String[] str = br.readLine().split(" ");
                long x = Integer.parseInt(str[0]);
                long y = Integer.parseInt(str[1]);

                long result = calcFunc(x, y);

                bw.write(String.valueOf(result));
                bw.newLine();
            }
            bw.flush();
            bw.close();
        } catch (NumberFormatException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static long calcFunc(long x, long y) {
        /*
        01 : 1
        02 : 11
        1과 2를 제외하고 3부터 찾습니다.
        거리   수열         횟수
        03 : 111        3
        04 : 121        3
        -------
        05 : 1211       4
        06 : 1221       4
        -------
        07 : 12211      5
        08 : 12311      5
        09 : 12321      5
        -------
        10 : 123211     6
        11 : 123221     6
        12 : 123321     6
        -------
        13 : 1233211    7
        14 : 1233221    7
        15 : 1233321    7
        16 : 1234321    7
        -------
        17 : 12343211   8
        18 : 12343221   8
        19 : 12343321   8
        20 : 12344321   8
        
    번호(n) 수열       최대값     횟수
    1       1           1       1
    2    121          4       3
    3    12321         9       5
    4    1234321        16      7
    5   123454321       25      9
    6 12345654321      36      11
    7 1234567654321     49      13
    
    횟수는 번호(n)의 2n-1입니다.
    
    최대값이 거리보다 클때까지 번호를 증분합니다.
    
    ex)
    횟수가 짝수일 경우
    distance = 11일 경우, 횟수는 6 짝수이고 횟수 5와 7의 사이입니다.
    최대값 9보다 크고 최대값 16-4보다 작은 범위에 있습니다.
    9는 (n-1)^2 입니다.
    16-4는 n^2-n 입니다.
    
    횟수가 홀수일 경우
    distance = 13일 경우, 횟수는 7 홀수입니다.
    최대값이 16이랑 같거나 작고 16-4보다 큽니다.
    16은 n^2입니다.
    12는 n^2-n입니다.
    
        
        */
        long distance = y - x;
//      x와 y의 거리를 구합니다.

        int num = 1;
        
        int result = 0;
//      1과 2의 경우는 바로 반환합니다.
        if(distance == 1) {
            return 1;
        }else if(distance == 2){
            return 2;
        }
        
        while ((num * num) < distance) {
            num++;
//           num을 거리보다 클 때까지 증분합니다.
            
//          위에서 작성한 범위를 찾고 해당하는 범위를 찾았으면 반복문을 멈추고 반환합니다.
//      횟수가 짝수 일경우
            if ((Math.pow((num-1),2) < distance) &&
                    (distance <= ((int) Math.pow(num, 2) - num))) {
                result = (2 * num) - 1 -1;
//              홀수 일때보다 횟수가 1 적습니다.
                break;
            }else if ((((int) Math.pow(num, 2) - num) < distance) &&
                    (distance <= ((int) Math.pow(num, 2)))) {
//      횟수가 홀수 일경우
                result = (2*num) -1;
//              홀수는 본인의 범위의 횟수를 반환합니다.
                break;
            }
        }
        return result;
    }

}



내 풀이 해석

주석 참조
수열의 최대값과 횟수를 구하여 범위를 구합니다.
홀수 수열의 횟수는 (2n-1)이고 짝수 수열의 횟수는 (2n-1)-1입니다.
최대 값은 n^2입니다.

주석 내용
    횟수가 짝수일 경우
    distance = 11일 경우, 횟수는 6 짝수이고 횟수 5와 7의 사이입니다.
    최대값 9보다 크고 최대값 16-4보다 작은 범위에 있습니다.
    9는 (n-1)^2 입니다.
    16-4는 n^2-n 입니다.
    
    횟수가 홀수일 경우
    distance = 13일 경우, 횟수는 7 홀수입니다.
    최대값이 16이랑 같거나 작고 16-4보다 큽니다.
    16은 n^2입니다.
    12는 n^2-n입니다.

아쉬운 점

처음 풀었을 때 시간 초과가 나왔던 문제입니다.
시간이 오래 걸린 어려웠던 문제입니다 (180분 이상)

학습/검색

코드는 보지 않고 y-x라는 힌트를 얻었습니다.

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