백준 온라인 저지, 구현 / 13460번: 구슬탈출2 (파이썬 / , 백준 골드문제, 삼성 SW 기출문제)
2021. 11. 27. 23:58ㆍ알고리즘/구현
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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
5 5 ##### #..B# #.#.# #RO.# #####
예제 출력 1
1
예제 입력 2
7 7 ####### #...RB# #.##### #.....# #####.# #O....# #######
예제 출력 2
5
예제 입력 3
7 7 ####### #..R#B# #.##### #.....# #####.# #O....# #######
예제 출력 3
5
예제 입력 4
10 10 ########## #R#...##B# #...#.##.# #####.##.# #......#.# #.######.# #.#....#.# #.#.#.#..# #...#.O#.# ##########
예제 출력 4
-1
예제 입력 5
3 7 ####### #R.O.B# #######
예제 출력 5
1
예제 입력 6
10 10 ########## #R#...##B# #...#.##.# #####.##.# #......#.# #.######.# #.#....#.# #.#.##...# #O..#....# ##########
예제 출력 6
7
예제 입력 7
3 10 ########## #.O....RB# ##########
예제 출력 7
-1
접근 방법
- 백준 골드 문제
- 상하좌우로 기울인 위치를 큐에 삽입한다.
- 1. 처음 빨간구슬의 위치와 파란 구슬의 위치를 저장하고 그 위치를 .으로 바꾼다.
- 2. 빨간 구슬과 파란 구슬 중 기울인 방향에서 앞선 위치에 있는 구슬을 먼저 이동시킨다.
- 3. 이후 굴리지 않은 구슬을 이동방향으로 이동시킨다. 이때 굴린 구슬의 위치를 확인하며 같은 위치일 경우 이동하지 않고 멈춘다.
- 4. 만약 구슬을 굴리다 R 구슬이 구멍에 들어갈 경우 굴린 횟수를 출력한다.
코드
# https://www.acmicpc.net/problem/13460
# 백준 골드 문제
# 접근 방법
# 상하좌우로 기울인 위치를 큐에 삽입한다.
# 1. 처음 빨간구슬의 위치와 파란 구슬의 위치를 저장하고 그 위치를 .으로 바꾼다.
# 2. 빨간 구슬과 파란 구슬 중 기울인 방향에서 앞선 위치에 있는 구슬을 먼저 이동시킨다.
# 3. 이후 굴리지 않은 구슬을 이동방향으로 이동시킨다. 이때 굴린 구슬의 위치를 확인하며 같은 위치일 경우 이동하지 않고 멈춘다.
# 4. 만약 구슬을 굴리다 R 구슬이 구멍에 들어갈 경우 굴린 횟수를 출력한다.
# 최대 10번만 움직일 수 있기 때문에 상하좌위로 기울여서 움직인 위치와 움직인 횟수를 모두 queue에 삽입하고 빼면서 이를 계산한다.
# 연산횟수 : 최대 4^10 x 14= 1024 x 1024 x 14 = 약 1400만번
from collections import deque
import sys
n, m = map(int, sys.stdin.readline().split()) # 보드의 가로 세로 입력
board = [[x for x in sys.stdin.readline().rstrip()] for _ in range(n)] # 보드 정보 입력(연산 속도를 빠르게 하기 위해 문자열을 리스트로 변환)
for i in range(n):
for j in range(m):
if board[i][j] == 'R':
location_r = [i, j] # R의 처음 위치 초기화
board[i][j] = '.' # 주어진 board에서의 R 위치를 .으로 바꾼다.
elif board[i][j] == 'B':
location_b = [i, j] # B의 처음 위치 초기화
board[i][j] = '.' # 주어진 board에서의 B 위치를 .으로 바꾼다.
def move(location_r, location_b, direction):
y_r, x_r = location_r
y_b, x_b = location_b
check = False
fail = False
if direction == 'up': # 위로 기울일 경우 -> 세로길이 -1
if y_r <= y_b: # 빨간 구슬의 위치가 앞섰을 경우 빨간 구슬부터 탐색한다.
while y_r > 0 and board[y_r - 1][x_r] != '#': # 빨간 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
y_r -= 1
if board[y_r][x_r] == 'O': # 빨간 구슬을 이동하다 구멍을 만나면 result에 count + 1을 저장하고 반복문을 끝낸다.
check = True
break
while y_b > 0 and board[y_b - 1][x_b] != '#': # 파란 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
if x_r == x_b and y_r == y_b - 1: # 단, 이동할 위치가 빨간 구슬과 겹치면 이동하지 않고 반복문을 멈춘다.
if check: # 파란 구슬과 빨간 구슬이 동시에 구멍에 들어간 경우
fail = True
break
y_b -= 1
if board[y_b][x_b] == 'O':
fail = True
break
else: # 파란 구슬의 위치가 앞섰을 경우 파란 구슬부터 탐색한다.
while y_b > 0 and board[y_b - 1][x_b] != '#': # 파란 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
y_b -= 1
if board[y_b][x_b] == 'O':
fail = True
break
while y_r > 0 and board[y_r - 1][x_r] != '#': # 빨간 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
if x_r == x_b and y_r - 1 == y_b: # 단, 이동할 위치가 파란 구슬과 겹치면 이동하지 않고 반복문을 멈춘다.
break
y_r -= 1
if board[y_r][x_r] == 'O': # 빨간 구슬을 이동하다 구멍을 만나면 result에 count + 1을 저장하고 반복문을 끝낸다.
check = True
break
elif direction == 'down': # 아래로 기울일 경우 -> 세로길이 +1
if y_r >= y_b: # 빨간 구슬의 위치가 앞섰을 경우 빨간 구슬부터 탐색한다.
while y_r + 1 < n and board[y_r + 1][x_r] != '#': # 빨간 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
y_r += 1
if board[y_r][x_r] == 'O': # 빨간 구슬을 이동하다 구멍을 만나면 result에 count + 1을 저장하고 반복문을 끝낸다.
check = True
break
while y_b + 1< n and board[y_b + 1][x_b] != '#': # 파란 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
if x_r == x_b and y_r == y_b + 1: # 단, 이동할 위치가 빨간 구슬과 겹치면 이동하지 않고 반복문을 멈춘다.
if check: # 파란 구슬과 빨간 구슬이 동시에 구멍에 들어간 경우
fail = True
break
y_b += 1
if board[y_b][x_b] == 'O':
fail = True
break
else: # 파란 구슬의 위치가 앞섰을 경우 파란 구슬부터 탐색한다.
while y_b + 1 < n and board[y_b + 1][x_b] != '#': # 파란 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
y_b += 1
if board[y_b][x_b] == 'O':
fail = True
break
while y_r + 1 < n and board[y_r + 1][x_r] != '#': # 빨간 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
if x_r == x_b and y_r + 1 == y_b: # 단, 이동할 위치가 파란 구슬과 겹치면 이동하지 않고 반복문을 멈춘다.
break
y_r += 1
if board[y_r][x_r] == 'O': # 빨간 구슬을 이동하다 구멍을 만나면 result에 count + 1을 저장하고 반복문을 끝낸다.
check = True
break
elif direction == 'right': # 오른쪽으로 기울일 경우 -> 가로길이 +1
if x_r >= x_b: # 빨간 구슬의 위치가 앞섰을 경우 빨간 구슬부터 탐색한다.
while x_r + 1 < m and board[y_r][x_r + 1] != '#': # 빨간 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
x_r += 1
if board[y_r][x_r] == 'O': # 빨간 구슬을 이동하다 구멍을 만나면 result에 count + 1을 저장하고 반복문을 끝낸다.
check = True
break
while x_b + 1 < m and board[y_b][x_b + 1] != '#': # 파란 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
if x_r == x_b + 1 and y_r == y_b: # 단, 이동할 위치가 빨간 구슬과 겹치면 이동하지 않고 반복문을 멈춘다.
if check: # 파란 구슬과 빨간 구슬이 동시에 구멍에 들어간 경우
fail = True
break
x_b += 1
if board[y_b][x_b] == 'O':
fail = True
break
else: # 파란 구슬의 위치가 앞섰을 경우 파란 구슬부터 탐색한다.
while x_b + 1 < m and board[y_b][x_b + 1] != '#': # 파란 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
x_b += 1
if board[y_b][x_b] == 'O':
fail = True
break
while x_r + 1 < m and board[y_r][x_r + 1] != '#': # 빨간 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
if x_r + 1 == x_b and y_r == y_b: # 단, 이동할 위치가 파란 구슬과 겹치면 이동하지 않고 반복문을 멈춘다.
break
x_r += 1
if board[y_r][x_r] == 'O': # 빨간 구슬을 이동하다 구멍을 만나면 result에 count + 1을 저장하고 반복문을 끝낸다.
check = True
break
else: # 왼쪽으로 기울일 경우 -> 가로길이 -1
if x_r <= x_b: # 빨간 구슬의 위치가 앞섰을 경우 빨간 구슬부터 탐색한다.
while x_r > 0 and board[y_r][x_r - 1] != '#': # 빨간 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
x_r -= 1
if board[y_r][x_r] == 'O': # 빨간 구슬을 이동하다 구멍을 만나면 result에 count + 1을 저장하고 반복문을 끝낸다.
check = True
break
while x_b > 0 and board[y_b][x_b - 1] != '#': # 파란 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
if x_r == x_b - 1 and y_r == y_b: # 단, 이동할 위치가 빨간 구슬과 겹치면 이동하지 않고 반복문을 멈춘다.
if check: # 파란 구슬과 빨간 구슬이 동시에 구멍에 들어간 경우
fail = True
break
x_b -= 1
if board[y_b][x_b] == 'O':
fail = True
break
else: # 파란 구슬의 위치가 앞섰을 경우 파란 구슬부터 탐색한다.
while x_b > 0 and board[y_b][x_b - 1] != '#': # 파란 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
x_b -= 1
if board[y_b][x_b] == 'O':
fail = True
break
while x_r > 0 and board[y_r][x_r - 1] != '#': # 빨간 구슬이 이동할 위치가 .인 경우 계속 이동한다.
if x_r - 1 == x_b and y_r == y_b: # 단, 이동할 위치가 파란 구슬과 겹치면 이동하지 않고 반복문을 멈춘다.
break
x_r -= 1
if board[y_r][x_r] == 'O': # 빨간 구슬을 이동하다 구멍을 만나면 result에 count + 1을 저장하고 반복문을 끝낸다.
check = True
break
location_r = [y_r, x_r]
location_b = [y_b, x_b]
# print(location_r, location_b)
return location_r, location_b, check, fail
queue = deque([])
queue.append([location_r, location_b, 0, 0]) # 빨간 구슬의 위치, 파란 구슬의 위치, 카운트, 이동 방향
result = -1 # 결과값 초기화
while queue:
location_r, location_b, count, ex_direction = queue.popleft()
# print('현재 빨간 구슬 위치 :', location_r)
# print('현재 파란 구슬 위치 :', location_b)
if count == 10:
break
for direction in ['up', 'down', 'right', 'left']:
if ex_direction == direction:
continue
new_r, new_b, check, fail = move(location_r, location_b, direction)
if fail:
continue
elif check:
print(count + 1)
sys.exit()
queue.append([new_r, new_b, count+1, direction])
print(result)728x90
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