[프로그래머스] 리틀 프렌즈 사천성(Level 3)

문제 설명

리틀 프렌즈 사천성

언제나 맛있는 음식들이 가득한 평화로운 푸드 타운. 푸드 타운에서 행복하게 사는 리틀 프렌즈들은 마을에 있는 매직 스푼을 보물처럼 보관하고 있다. 매직 스푼은 재료만 준비해서 냄비에 넣고 휘젓기만 하면 순식간에 최고의 요리로 만들어주는 신비의 아이템. 어느 날 매직 스푼을 호시탐탐 노리는 악당들이 보물을 훔쳐간다. 매직 스푼을 되찾고 다시 마을에 평화를 가져오기 위해 프렌즈의 대모험이 시작되는데...

리틀 프렌즈 사천성은 프렌즈 사천성과 유사한 게임이다. 게임은 2차원 배열에서 진행되는데, 여러 가지 무늬로 구성된 타일이 배치되어 있으며 같은 모양의 타일은 두 개씩 배치되어 있다. 게임의 목적은 배치된 모든 타일을 제거하는 것으로, 같은 모양의 타일을 규칙에 따라 제거하면 된다. 타일을 제거할 수 있는 경우는 다음과 같다.

다음 조건을 만족하는 경로가 있을 때 두 타일을 제거할 수 있다.

• 경로의 양 끝은 제거하려는 두 타일이다.
• 경로는 두 개 이하의 수평/수직 선분으로 구성되어 있고, 이들은 모두 연결되어 있다. (즉, 경로를 한 번 이하로 꺾을 수 있다)
  • 참고: 프렌즈 사천성은 경로가 세 개 이하의 선분으로 구성되어야 한다는 점이 다르다. (즉, 경로를 두 번 이하로 꺾을 수 있다)
• 경로 상에는 다른 타일 또는 장애물이 없어야 한다.

위의 배열에서 어피치 타일은 직선의 경로로 이을 수 있으므로 제거 가능하다. 라이언 타일 역시 한 번 꺾인 경로로 연결되므로 제거 가능하다. 무지 타일의 경우 다른 타일을 지나지 않는 경로는 두 번 꺾여야 하므로 제거할 수 없는 타일이며, 튜브 타일 역시 직선의 경로 사이에 장애물이 있으므로 제거 가능하지 않다.

타일 배열이 주어졌을 때, 규칙에 따라 타일을 모두 제거할 수 있는지, 그 경우 어떤 순서로 타일을 제거하면 되는지 구하는 프로그램을 작성해보자.

입력 형식

입력은 게임판의 크기를 나타내는 m과 n, 그리고 배치된 타일의 정보를 담은 문자열 배열 board로 주어진다. 이 배열의 크기는 m이며, 각각의 원소는 n글자의 문자열로 구성되어 있다. 입력되는 값의 제한조건은 다음과 같다.

• 1 <= m, n <= 100
• board의 원소는 아래 나열된 문자로 구성된 문자열이다. 각 문자의 의미는 다음과 같다.
  • .: 빈칸을 나타낸다.
  • *: 막힌 칸을 나타낸다.
  • 알파벳 대문자(A-Z): 타일을 나타낸다. 이 문제에서, 같은 글자로 이루어진 타일은 한 테스트 케이스에 항상 두 개씩만 존재한다.
  • board에는 알파벳 대문자가 항상 존재한다. 즉, 타일이 없는 입력은 주어지지 않는다.

출력 형식

해가 존재하는 경우 타일을 제거하는 순서대로 한 글자씩 이루어진 문자열을, 그렇지 않은 경우 IMPOSSIBLE을 리턴한다. 해가 여러 가지인 경우, 알파벳 순으로 가장 먼저인 문자열을 리턴한다.

예제 입출력

m	n	board	answer
3	3	["DBA", "C*A", "CDB"]	"ABCD"
2	4	["NRYN", "ARYA"]	"RYAN"
4	4	[".ZI.", "M.**", "MZU.", ".IU."]	"MUZI"
2	2	["AB", "BA"]	"IMPOSSIBLE"

예제에 대한 설명

첫 번째 테스트 케이스에서 처음으로 제거 가능한 타일은 A와 C이다. 그리고 모든 가능한 경우를 나열하면 ABCD, ACBD, ACDB, CABD, CADB, CDAB이다. 이 중 알파벳 순으로 가장 먼저인 ABCD가 정답이다.

네 번째 테스트 케이스는 초기 상태에서 제거할 수 있는 타일이 없으므로 타일을 모두 제거하는 것이 불가능하다. 따라서 정답은 IMPOSSIBLE이다.

풀이

 

문자, x좌표, y좌표를 변수로 가지는 position 구조체를 만든 후, 문자열로 입력된 board를 set을 이용하여 알파벳을 오름차순으로 정리한다. set은 균형이진트리로 nsert 함수를 이용해 삽입된 원소들은 자동으로 정렬되기 때문에 삭제할 타일의 순서대로 바로 정렬할 수 있다. 이 때 set 내에서 사용하는 operator<이 새로 만든 position 구조체에 대해 연산을 수행할 수 없으므로 새로 정의해주어야 한다.

 

struct position { char c; int x, y; };

bool operator<(const position& a, const position& b) {
	return a.c < b.c;
}

string solution(int m, int n, vector<string> board) {
	string answer = "";
	int i, j, chk;
	set<position> tileList;
	

	//제거할 알파벳 타일 오름차순으로 list에 정렬
	for (i = 0; i < m; i++) {
		for (j = 0; j < n; j++) {
			if (board[i][j] >= 'A' && board[i][j] <= 'Z')
				tileList.insert(position{board[i][j], j, i});
		}
	}

 

BFS를 이용하여 가능한 타일을 탐색한다. 기존 BFS 코드에 두번 이상 꺾을 수 없는 제한을 걸어주면 된다. 큐에 x, y좌표 외에 direction(상/하/좌/우)값을 넣어서 확인한다.

 

#include <string>
#include <vector>
#include <set>
#include <queue>
#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

struct position { char c; int y, x; };
struct q { int y, x, direction; };

bool operator<(const position& a, const position& b) {
	return a.c < b.c;
}

string search(set<position> list, int m, int n, vector<string> board) {
	queue<q> queue;
	string answer = "";
	int visit[100][100][4], dy[] = { 0,1,0,-1 }, dx[] = { 1,0,-1,0 }, tx, ty, after, before;
	bool chk, bend, possible;

	do {
		before = (int)list.size();
		for (auto it = list.begin(); it != list.end(); it++) {
			while (!queue.empty()) queue.pop();	//큐 초기화
			memset(visit, 0x7f, sizeof(visit));	//큰 값으로 visit 배열 초기화

			//첫 번째 노드 (모든 방향을 큐에 삽입, 0:우/1:하/2:좌/3:상)
			for (int i = 0; i < 4; i++) {
				visit[it->y][it->x][i] = 0;	//방향 회전 횟수: 0
				queue.push(q{ it->y, it->x, i });
			}

			chk = 0;	//같은 타일을 만났는지 확인하는 변수

			//큐에 값이 남아있고(방문하지 않은 노드 존재) 같은 타일을 만나지 않았을 때까지 반복
			while (!queue.empty() && !chk) {
				q now = queue.front();
				queue.pop();
				for (int i = 0; i < 4; i++) {
					tx = now.x + dx[i];
					ty = now.y + dy[i];
					bend = (i != now.direction);	//1: 방향이 꺾임/0: 꺾이지 않음

					//보드에서 벗어났는지 확인
					if (0 <= ty && ty < m && 0 <= tx && tx < n) {
						possible = board[ty][tx] != '*' && (board[ty][tx] == '.' || board[ty][tx] == it->c);	//막히지 않고, 빈칸이거나 같은 타일일 경우

						//보드 안에서 접근이 가능하고 두번 이상 꺾이지 않았고 방문하지 않은 노드(방문했을 시 visit direction이 작은 수로 바뀜)
						if (possible && (visit[now.y][now.x][now.direction] + bend < 2) && visit[ty][tx][i] > visit[now.y][now.x][now.direction] + bend) {
							visit[ty][tx][i] = visit[now.y][now.x][now.direction] + bend;	//방향 꺾은 횟수
							queue.push(q{ ty, tx, i });	//방문하지 않았다면 큐에 추가
							//같은 모양의 타일에 접근이 가능할 경우 각 타일을 빈칸으로 바꿈
							if (board[ty][tx] == it->c) {
								chk = 1;
								board[it->y][it->x] = '.';
								board[ty][tx] = '.';
							}
						}
					}
				}
			}
			//같은 타일을 찾은 경우 리스트에서 제거하고 다음 알파벳으로 이동
			if (chk) {
				answer += it->c;
				list.erase(it);
				break;
			}
		}

		after = list.size();

	} while (before != after);	//리스트가 줄어들지 않는 경우(불가능한 경우 + 전부 제거한 경우)

		//리스트가 비어있지 않다면 불가능한 경우
		if (!list.empty()) answer = "IMPOSSIBLE";
		return answer;
}

string solution(int m, int n, vector<string> board) {
	int i, j;
	set<position> tileList;


	//제거할 알파벳 타일 오름차순으로 list에 정렬
	for (i = 0; i < m; i++) {
		for (j = 0; j < n; j++) {
			if (board[i][j] >= 'A' && board[i][j] <= 'Z')
				tileList.insert(position{ board[i][j], i, j });
		}
	}

	return search(tileList, m, n, board);
}

 

모든 경우를 생각해서 코드를 짜다가 너무 길고 더러워져서 BFS 를 이용한 다른분의 코드를 참고해서 공부했다ㅠㅠ 공부 더 열심히 해야지..ㅠㅠ

 

테스트 1 〉	통과 (305.16ms, 4.33MB)

 

코드 출처

https://coloredrabbit.tistory.com/58