[C] 구슬 탈출2

백준 13460번

 

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.

 

코드

 

#include <stdio.h>
#include <queue>
 
using namespace std;
 
char maze[15][15];
 
int dx[4] = {1,0,0,-1};
int dy[4] = {0,1,-1,0};
char directions[4] = {'d','r','l','u'};
 
int N,M;
int visited[15][15][15][15]; // red.x, red.y, blue.x, blue,y
 
class Point{
    public:
        int x;
        int y;
};
 
void printMaze(Point red, Point blue){
    for(int i = 1 ; i <= N ; i++){
        for(int j = 1 ; j <= M ; j++){
            if(i==red.x && j==red.y) printf("%c",'R');
            else if(i==blue.x && j == blue.y) printf("%c",'B');
            else printf("%c",maze[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    printf("\n");
}
 
Point move(int dir, Point pos){
    int x = pos.x+dx[dir];
    int y = pos.y+dy[dir];
    Point res;
    bool moved = false;
    while(1){
        // hit with the wall
        if(maze[x][y]=='.'){
            x += dx[dir];
            y += dy[dir];
            moved = true;
        }
        else{ 
            if(maze[x][y]=='#'){
                res.x = x-dx[dir];
                res.y = y-dy[dir];
                if(!moved){
                    res.x = -2;
                    res.y = -2;
                }
                return res;
            } // hole
            else if(maze[x][y]=='O') {
                res.x = -1;
                res.y = -1;
                return res;
            }
        }
    }
}
 
int main(){
    scanf("%d %d",&N,&M);
    Point red,blue;
    for(int i = 1 ; i <= N ; i++){
        for(int j = 1 ; j <= M ; j++){
            scanf(" %c",&maze[i][j]);
            if(maze[i][j]=='R') {
                red.x = i;
                red.y = j;
                maze[i][j] = '.';
            }
            if(maze[i][j]=='B'){
                blue.x = i;
                blue.y = j;
                maze[i][j] = '.';
            }
        }
    }
 
    queue<pair<int, pair<Point,Point> > > q; // cnt, red, blue
    q.push(make_pair(1,make_pair(red,blue)));
    visited[red.x][red.y][blue.x][blue.y] = 1;
    while(!q.empty()){
        Point red = q.front().second.first;
        Point blue = q.front().second.second;
        int cnt = q.front().first;
        q.pop();
        if(cnt>10) continue;
 
        for(int i = 0 ; i < 4 ; i++){
            Point red_next = move(i,red);
            Point blue_next = move(i,blue);
 
            // -1 if hole
            // -2 if does not move
 
            // failure if blue jumps in to the hole
            if(blue_next.x == -1) continue;
            if(red_next.x == -1){
                printf("%d\n",cnt);
                return 0;
            }
 
            // both does not move
            if(red_next.x == -2 && blue_next.x == -2) continue;
            if(red_next.x == -2) red_next = red;
            if(blue_next.x == -2) blue_next = blue;
 
            if(red_next.x == blue_next.x && red_next.y == blue_next.y){
                //printf("same \n");
                if(i==0){ // d 
                    if(red.x < blue.x){
                        red_next.x = blue_next.x - 1;
                    }
                    else blue_next.x = red_next.x - 1;
                }
                else if(i==1){// r 
                    if(red.y < blue.y){
                        red_next.y = blue_next.y -1;
                    }
                    else blue_next.y = red_next.y -1;
                }
                else if(i==2){ // l 
                    if(red.y < blue.y){
                        blue_next.y = red_next.y + 1;
                    }
                    else red_next.y = blue_next.y + 1;
                }
                else{// u
                    if(red.x < blue.x){
                        blue_next.x = red_next.x + 1;
                    }
                    else red_next.x = blue_next.x +1 ;
                }
            }
            // //debug
            //printf("\n%d %d %d %d\n",red_next.x,red_next.y, blue_next.x,blue_next.y);
            if(red.x == red_next.x && red.y == red_next.y && blue.x == blue_next.x && blue.y == blue_next.y) continue;
            
            // //debug
            // printf("%c\n",directions[i]);
            // printMaze(red_next,blue_next);
            if(!visited[red_next.x][red_next.y][blue_next.x][blue_next.y]){
                q.push(make_pair(cnt+1,make_pair(red_next,blue_next)));
                visited[red_next.x][red_next.y][blue_next.x][blue_next.y] = 1;
            }
        }
    }
    printf("-1\n");
}

 

처음에 아무생각없이 dfs로 풀었다가 시간낭비,,

코드 작성하기 전에 생각이란걸 하자~~

조건이 여러개라 꼼꼼하게 처리해야한다!

아래와 같은 순서로 풀이를 진행했다

 

1. 지도 모양만 입력받기 + 구슬 위치는 따로 저장

2. 구슬들의 위치와 이동 횟수를 pair로 묶어서 queue에 저장하여 bfs

3. 반복문 내에서 for문을 통해 동서남북으로 이동시켜본다! 이때 고려할점

- 구슬이 한칸도 움직이지 않았는가 

- 구슬이 구멍에 빠졌는가

- 두 구슬이 붙어있어 예상경로보다 한칸 적게 이동하였는가

 

두 구슬 모두 한칸도 움직이지 않았다면 기울이는 동작을 그만해야 하므로 queue에 넣어주지 않았다

구슬이 구멍에 빠진 경우는 파란 구슬도 빠졌는지 확인하였고 파란 구슬도 빠졌다면 실패, 빨간 구슬만 빠졌다면 성공!

가장 복잡하게 구현한게 두 구슬이 붙어있는 경우인데 index 처리 잘 하면 코드 줄 수는 줄일 수 있었을 것 같으나 빨리 푸는게 중요할 것 같아서 그냥 손을 바삐 움직여서 풀어봤다

같은 방향으로 기울였을 때 두 구슬의 최종 위치가 같아진다는 것은 두 구슬이 붙어있다는것!

원위치를 기준으로 어느 구슬이 예상 경로보다 적게 이동하는지 찾아주었다

 

visit 배열을 통해 체크해주지 않아도 queue상에 어차피 cnt가 작은순으로 있고 제일 작은게 답일테니까 안써도 될 것 같아서 안썼다

4차원 배열을 사용해서 visit 배열을 쓰면 어떻게 되는지 확인해봤는데

 

 

역시 차이 없었다

메모리만 더 많이쓰구!