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4084번 - Viva la Diferencia

설명

4개의 정수가 있을 때, 인접한 수들 간의 차이를 반복 계산하여 모든 수가 같아지는 시점까지의 반복 횟수를 구하는 문제입니다.

매 반복마다 다음과 같이 새로운 수열을 생성합니다:

  • 첫 번째 수: \(\lvert a - b \rvert\)
  • 두 번째 수: \(\lvert b - c \rvert\)
  • 세 번째 수: \(\lvert c - d \rvert\)
  • 네 번째 수: \(\lvert d - a \rvert\)

이 연산을 반복하면 수열은 언젠가 모든 값이 같아지는 순간에 도달하게 됩니다.

이때까지 몇 번의 연산이 필요한지를 계산해야 합니다.


접근법

초기 수열에서 모든 값이 같아질 때까지 다음을 반복합니다:

  • 현재 수열을 기반으로 4개의 차이를 계산하여 새로운 수열을 만듭니다.
  • 새 수열로 갱신한 후, 다시 모든 값이 같은지 확인합니다.

이 과정을 수렴할 때까지 반복하며, 반복 횟수를 카운트합니다.



Code

C#

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using System;
using System.Linq;

class Program {
  static void Main() {
    while (true) {
      var input = Console.ReadLine().Split().Select(int.Parse).ToArray();
      if (input.All(x => x == 0)) break;

      int[] seq = input;
      int steps = 0;

      while (!seq.All(x => x == seq[0])) {
        int[] next = new int[4];
        for (int i = 0; i < 4; i++)
          next[i] = Math.Abs(seq[i] - seq[(i + 1) % 4]);

        seq = next;
        steps++;
      }

      Console.WriteLine(steps);
    }
  }
}

C++

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

bool allEqual(int* seq) {
  for (int i = 1; i < 4; i++) {
    if (seq[i] != seq[0]) return false;
  }
  return true;
}

void updateSeq(int* seq) {
  int tmp[4] = {abs(seq[0] - seq[1]), abs(seq[1] - seq[2]),
                abs(seq[2] - seq[3]), abs(seq[3] - seq[0])};
  for (int i = 0; i < 4; i++)
    seq[i] = tmp[i];
}

int main() {
  ios::sync_with_stdio(false);
  cin.tie(nullptr);

  while (true) {
    int seq[4];
    for (int& x : seq)
      cin >> x;

    if (!accumulate(seq, seq + 4, 0)) break;

    int steps = 0;
    while (!allEqual(seq)) {
      updateSeq(seq);
      steps++;
    }
    cout << steps << "\n";
  }
}