문제
스타트링크에서 판매하는 어린이용 장난감 중에서 가장 인기가 많은 제품은 구슬 탈출이다. 구슬 탈출은 직사각형 보드에 빨간 구슬과 파란 구슬을 하나씩 넣은 다음, 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼내는 게임이다.
보드의 세로 크기는 N, 가로 크기는 M이고, 편의상 1×1크기의 칸으로 나누어져 있다. 가장 바깥 행과 열은 모두 막혀져 있고, 보드에는 구멍이 하나 있다. 빨간 구슬과 파란 구슬의 크기는 보드에서 1×1크기의 칸을 가득 채우는 사이즈이고, 각각 하나씩 들어가 있다. 게임의 목표는 빨간 구슬을 구멍을 통해서 빼내는 것이다. 이때, 파란 구슬이 구멍에 들어가면 안 된다.
이때, 구슬을 손으로 건드릴 수는 없고, 중력을 이용해서 이리 저리 굴려야 한다. 왼쪽으로 기울이기, 오른쪽으로 기울이기, 위쪽으로 기울이기, 아래쪽으로 기울이기와 같은 네 가지 동작이 가능하다.
각각의 동작에서 공은 동시에 움직인다. 빨간 구슬이 구멍에 빠지면 성공이지만, 파란 구슬이 구멍에 빠지면 실패이다. 빨간 구슬과 파란 구슬이 동시에 구멍에 빠져도 실패이다. 빨간 구슬과 파란 구슬은 동시에 같은 칸에 있을 수 없다. 또, 빨간 구슬과 파란 구슬의 크기는 한 칸을 모두 차지한다. 기울이는 동작을 그만하는 것은 더 이상 구슬이 움직이지 않을 때 까지이다.
보드의 상태가 주어졌을 때, 최소 몇 번 만에 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.
입력
첫 번째 줄에는 보드의 세로, 가로 크기를 의미하는 두 정수 N, M (3 ≤ N, M ≤ 10)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 보드의 모양을 나타내는 길이 M의 문자열이 주어진다. 이 문자열은 '.', '#', 'O', 'R', 'B' 로 이루어져 있다. '.'은 빈 칸을 의미하고, '#'은 공이 이동할 수 없는 장애물 또는 벽을 의미하며, 'O'는 구멍의 위치를 의미한다. 'R'은 빨간 구슬의 위치, 'B'는 파란 구슬의 위치이다.
입력되는 모든 보드의 가장자리에는 모두 '#'이 있다. 구멍의 개수는 한 개 이며, 빨간 구슬과 파란 구슬은 항상 1개가 주어진다.
출력
최소 몇 번 만에 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 있는지 출력한다. 만약, 10번 이하로 움직여서 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 없으면 -1을 출력한다.
접근
위와 같은 문제는 조건대로 구현을 하면 해가 출력된다. 따라서 조건들을 어떻게 구현해야할지 신경을 써야한다.
먼저 보드를 상하좌우로 움직이면 구슬이 동시에 끝까지 이동한다. => while문을 통해 구현하면 될 것 같다.
동시에 같은 위치에 있을 수 없다. => 구슬이 이동한 거리를 측정하면 더 길게 이동한 구슬을 한 칸 전으로 이동시킨다.
빨간 구슬만 구멍에 들어가야 종료된다. => 파란 구슬이 들어가면 무시하고 빨간 구슬만 들어갔을 때 처리한다.
10번을 초과하여 움직여도 구멍에 들어가지 않으면 -1을 출력한다.
이렇게 구현해야할 것을 정리하고 순서대로 맞춰보고 구현하면 편리한 것 같다.
구현
- 빨간 구슬과 파란 구슬의 위치를 저장한다.
ry = rx = by = bx = -1
for y in range(N):
for x in range(M):
if board[y][x] == 'R':
ry, rx = y, x
elif board[y][x] == 'B':
by, bx = y, x- bfs를 통해 구슬을 이동시켰다.
- 4차원 리스트인 visited을 생성하여 방문표시를 진행한다.
- 현재 큐에서 꺼낸 위치 중 파란 구슬이 구멍에 들어가면 다음으로 넘어가고
- 빨간 구슬만 구멍에 들어가면 탐색을 종료한다.
- 이어서 현재 구슬들의 위치를 기준으로 4방향 탐색을 진행하고 #이나 구멍이 나오기 전까지 이동한다.
- 구슬을 이동시킨 후에는 구슬들이 서로 같은 위치에 있을 때 두 개의 구슬 중 하나의 구슬에 대한 위치를 변경한다.
- 이때 구슬이 구멍에 있지 않을 때에만 위치를 변경한다.
def bfs(ry, rx, by, bx):
q = deque()
visited = [[[[ 0 for _ in range(11)] for _ in range(11)] for _ in range(11)] for _ in range(11)]
visited[ry][rx][by][bx] = 1
q.append((ry, rx, by, bx, 0))
dy = [1, -1, 0, 0]
dx = [0, 0, 1, -1]
result = -1
while q:
ry, rx, by, bx, count = q.popleft()
if count > 10:
break
if board[by][bx] == 'O':
continue
if board[ry][rx] == 'O':
result = count
break
for d in range(4):
next_ry, next_rx = ry, rx
next_by, next_bx = by, bx
while True:
if board[next_ry][next_rx] != '#' and board[next_ry][next_rx] != 'O':
next_ry += dy[d]
next_rx += dx[d]
else:
if board[next_ry][next_rx] == '#':
next_ry -= dy[d]
next_rx -= dx[d]
break
while True:
if board[next_by][next_bx] != '#' and board[next_by][next_bx] != 'O':
next_by += dy[d]
next_bx += dx[d]
else:
if board[next_by][next_bx] == '#':
next_by -= dy[d]
next_bx -= dx[d]
break
if next_ry == next_by and next_rx == next_bx:
if board[next_ry][next_rx] != 'O':
r_dist = abs(next_ry - ry) + abs(next_rx - rx)
b_dist = abs(next_by - by) + abs(next_bx - bx)
if r_dist < b_dist:
next_by -= dy[d]
next_bx -= dx[d]
else:
next_ry -= dy[d]
next_rx -= dx[d]
if visited[next_ry][next_rx][next_by][next_bx] == 0:
visited[next_ry][next_rx][next_by][next_bx] = 1
q.append((next_ry, next_rx, next_by, next_bx, count + 1))
return result전체 코드
import sys
from _collections import deque
input = sys.stdin.readline
def bfs(ry, rx, by, bx):
q = deque()
visited = [[[[ 0 for _ in range(11)] for _ in range(11)] for _ in range(11)] for _ in range(11)]
visited[ry][rx][by][bx] = 1
q.append((ry, rx, by, bx, 0))
dy = [1, -1, 0, 0]
dx = [0, 0, 1, -1]
result = -1
while q:
ry, rx, by, bx, count = q.popleft()
if count > 10:
break
if board[by][bx] == 'O':
continue
if board[ry][rx] == 'O':
result = count
break
for d in range(4):
next_ry, next_rx = ry, rx
next_by, next_bx = by, bx
while True:
if board[next_ry][next_rx] != '#' and board[next_ry][next_rx] != 'O':
next_ry += dy[d]
next_rx += dx[d]
else:
if board[next_ry][next_rx] == '#':
next_ry -= dy[d]
next_rx -= dx[d]
break
while True:
if board[next_by][next_bx] != '#' and board[next_by][next_bx] != 'O':
next_by += dy[d]
next_bx += dx[d]
else:
if board[next_by][next_bx] == '#':
next_by -= dy[d]
next_bx -= dx[d]
break
if next_ry == next_by and next_rx == next_bx:
if board[next_ry][next_rx] != 'O':
r_dist = abs(next_ry - ry) + abs(next_rx - rx)
b_dist = abs(next_by - by) + abs(next_bx - bx)
if r_dist < b_dist:
next_by -= dy[d]
next_bx -= dx[d]
else:
next_ry -= dy[d]
next_rx -= dx[d]
if visited[next_ry][next_rx][next_by][next_bx] == 0:
visited[next_ry][next_rx][next_by][next_bx] = 1
q.append((next_ry, next_rx, next_by, next_bx, count + 1))
return result
N, M = map(int, input().split())
board = [list(map(str, input().strip())) for _ in range(N)]
ry = rx = by = bx = -1
for y in range(N):
for x in range(M):
if board[y][x] == 'R':
ry, rx = y, x
elif board[y][x] == 'B':
by, bx = y, x
answer = bfs(ry, rx, by, bx)
print(answer)'알고리즘 풀이 > 백준' 카테고리의 다른 글
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