[C언어] 백준 13460 구슬 탈출 2

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.

예제 입력 1

Shell
                            
                            
                        
5 5
#####
#..B#
#.#.#
#RO.#
#####

예제 출력 1

Code

예제 입력 2

Shell
                            
                            
                        
7 7
#######
#...RB#
#.#####
#.....#
#####.#
#O....#
#######

예제 출력 2

Code

예제 입력 3

Shell
                            
                            
                        
7 7
#######
#..R#B#
#.#####
#.....#
#####.#
#O....#
#######

예제 출력 3

Code

예제 입력 4

Shell
                            
                            
                        
10 10
##########
#R#...##B#
#...#.##.#
#####.##.#
#......#.#
#.######.#
#.#....#.#
#.#.#.#..#
#...#.O#.#
##########

예제 출력 4

Code

-1

예제 입력 5

Shell
                            
                            
                        
3 7
#######
#R.O.B#
#######

예제 출력 5

Code

예제 입력 6

Shell
                            
                            
                        
10 10
##########
#R#...##B#
#...#.##.#
#####.##.#
#......#.#
#.######.#
#.#....#.#
#.#.##...#
#O..#....#
##########

예제 출력 6

Code

예제 입력 7

Shell
                            
                            
                        
3 10
##########
#.O....RB#
##########

예제 출력 7

Code

-1

https://www.acmicpc.net/problem/13460

13460번: 구슬 탈출 2

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'

www.acmicpc.net

문제 풀기 전 로직 생각하기

상하좌우로 맵을 기울여서 구슬을 움직이는데 이때 구슬은 기울인 방향으로 더 이상 움직일 수 없을때까지 움직입니다.

빨강과 파랑이 같은 선상에 있으면 나중에 움직인 구슬은 먼저 움직인 구슬 - 1까지 움직여야 합니다.

이 부분은 움직이기 전 y, x 좌표를 미리 변수에 담아놓고 나중에 움직인 쪽을 -1 처리 하면 될것 같습니다.

파랑 구슬과 빨강 구슬이 동시에 구멍에 빠지는 경우 -1 출력을 해야하니 이 부분은

큐의 다음 인덱스가 비어있지 않은 경우 continue 하면 될겁니다.

한번 방문했던 곳이라도 재방문 할 수 있어야 하는데 이 점을 생각해보면 무한 루프가 염려되는데요

이 경우 두 구슬다 어느 방향으로 기울였을 때 의미가 없는 경우는 큐에 삽입하지 않도록 해야할것 같습니다.

그리고 이전에 기울였던 방향과 기울였던 반대 방향 또한 삽입하지 않도록 하면 더 좋을것 같습니다.

기울인 횟수가 11 이상이면 -1로 처리를 해주면 충분할 것 같구요.

이정도만 생각하고 만들면 충분할것 같습니다.

전체 코드

C++
                            
                            
                        
#include <stdio.h>

int h, w, red_x, red_y, red_finish = 0, blue_y, blue_x, blue_finish = 0, exit_y, exit_x, last = 0;
char	map[11][11];
int	dx[4] = {1, -1, 0, 0};
int	dy[4] = {0, 0, 1, -1};

typedef struct
{
	int	red_y;
	int	red_x;
	int	blue_y;
	int	blue_x;
	int	direction;
	int	step;
}	queue;

queue	q[2000];

int	promising(int ry, int rx, int by, int bx, int dir)
{
	// dir 방향으로 구슬을 기울여도 같은 결과인 경우 의미가 없으므로 pass
	if (map[ry + dy[dir]][rx + dx[dir]] == '#' && by + dy[dir] == ry && bx + dx[dir] == rx)
		return (0);
	if (map[by + dy[dir]][bx + dx[dir]] == '#' && ry + dy[dir] == by && rx + dx[dir] == bx)
		return (0);
	if (map[ry + dy[dir]][rx + dx[dir]] == '#' && map[by + dy[dir]][bx + dx[dir]] == '#')
		return (0);
	return (1);
}

void	init()
{
	for (int i = 0; i < h; i++)
	{
		for (int j = 0; j < w; j++)
		{
			if (map[i][j] == 'B')
			{
				blue_y = i;
				blue_x = j;
			}
		}
	}
	for (int i = 0; i < h; i++)
	{
		for (int j = 0; j < w; j++)
		{
			if (map[i][j] == 'R')
			{
				for (int k = 0; k < 4; k++)
				{
					if (!promising(i, j, blue_y, blue_x, k))
						continue ;
					q[last].red_y = i;
					q[last].red_x = j;
					q[last].blue_y = blue_y;
					q[last].blue_x = blue_x;
					q[last].step = 0;
					q[last++].direction = k;
				}
			}
		}
	}
}

void	priority(int *ry, int *rx, int *by, int *bx, int dir)
{
	// 나중에 움직인 구슬 -1 만큼 움직이게 하기
	if (*ry == *by && *rx == *bx)
	{
		if (dir == 0)
		{
			if (red_x > blue_x)
				*bx -= 1;
			else
				*rx -= 1;
		}
		else if (dir == 1)
		{
			if (red_x < blue_x)
				*bx += 1;
			else
				*rx += 1;
		}
		else if (dir == 2)
		{
			if (red_y > blue_y)
				*by -= 1;
			else
				*ry -= 1;
		}
		else if (dir == 3)
		{
			if (red_y < blue_y)
				*by += 1;
			else
				*ry += 1;
		}
	}
}

int	bfs()
{
	int	ry, rx, by, bx, ny, nx, dir, step, cur = -1;

	while (++cur < last)
	{
		red_x = q[cur].red_x;
		red_y = q[cur].red_y;
		blue_x = q[cur].blue_x;
		blue_y = q[cur].blue_y;
		dir = q[cur].direction;
		step = q[cur].step;
        // 기울인 횟수가 11 이상인 경우
		if (step >= 10)
			break ;
		ny = red_y + dy[dir];
		nx = red_x + dx[dir];
		while (ny > 0 && ny < h - 1 && nx > 0 && nx < w - 1 && map[ny][nx] != '#')
		{
			if (map[ny][nx] == 'O')
				red_finish = 1;
			ny += dy[dir];
			nx += dx[dir];
		}
		ry = ny - dy[dir];
		rx = nx - dx[dir];
		ny = blue_y + dy[dir];
		nx = blue_x + dx[dir];
		while (ny > 0 && ny < h - 1 && nx > 0 && nx < w - 1 && map[ny][nx] != '#')
		{
			if (map[ny][nx] == 'O')
				blue_finish = 1;
			ny += dy[dir];
			nx += dx[dir];
		}
		by = ny - dy[dir];
		bx = nx - dx[dir];
		priority(&ry, &rx, &by, &bx, dir);
		for (int i = 0; i < 4; i++)
		{
        	// 파랑 구슬이 빠진 경우
			if (blue_finish)
				continue ;
            // 이전 방향 또는 이전 방향의 반대 방향은 불필요한 삽입 pass
			if (i == dir || (!(dir % 2) && i == dir + 1) || ((dir % 2) && i == dir - 1))
				continue ;
            // 불필요한 삽입 pass
			if (!promising(ry, rx, by, bx, i))
				continue ;
			q[last].red_y = ry;
			q[last].red_x = rx;
			q[last].blue_y = by;
			q[last].blue_x = bx;
			q[last].step = step + 1;
			q[last++].direction = i;
		}
        // 파랑 구슬이 빠진 경우 큐가 비어있으면 다음 반복문에서 break
        // 비어있지 않다면 초기화
		if (blue_finish)
		{
			red_finish = 0;
			blue_finish = 0;
		}
        // 빨강 구슬만 빠진 경우 기울인 횟수 반환
		else if (red_finish)
			return (step + 1);
	}
	return (-1);
}

int	main()
{
	scanf("%d %d", &h, &w);
	for (int i = 0; i < h; i++)
		scanf("\n%s", map[i]);
	init();
	printf("%d\n", bfs());
	return (0);
}

문제 해설

맵을 입력 받은 뒤 init 함수로 들어가 구슬들의 위치를 탐색하고 큐에 삽입해줍니다.

큐에 삽입할 때마다 promising 함수를 이용해 불필요한 삽입은 하지 않게 구현했습니다.

promising함수에서 문제 풀기 전 로직 생각하기 부분에서 나온 두 구슬이 어떤 방향으로 움직였을 때

의미 없는 경우를 따로 삽입하지 않게 했습니다.

이후 bfs 함수로 들어가서 기울이기 전 구슬들의 위치를 변수에 담아주고

구슬들을 direction에 맞는 방향으로 움직여 줍니다.

빨강 구슬을 먼저 기울인 뒤 파랑 구슬을 기울이고

for 문으로 상하좌우를 유망성 체크해서 큐에 삽입해 줍니다.

이때 조건문은 파랑 구슬이 구멍에 빠졌거나 이전 방향 또는 이전 방향의 반대 방향과

불필요한 방향은 큐에 삽입하지 않도록 했습니다.

그리고 파랑 구슬이 구멍에 빠진 경우 큐가 비어있지 않았을 때

두 구슬이 빠지지 않았음을 다시 초기화 해주고

빨강 구슬만 빠진 경우 (기울인 횟수 + 1) 을 반환시켜 출력하는 방식으로 풀었습니다.

삼성 기출 문제이다 보니 푸는데 굉장히 오래걸렸었는데 풀고 나니 만족감이 밀려오네요 ㅋㅋㅋ

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