Yoo Chaewon

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신나고 재밌게🤪

[ALGORITHM]BOJ14503-로봇청소기

문제

로봇 청소기가 주어졌을 때, 청소하는 영역의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

로봇 청소기가 있는 장소는 N×M 크기의 직사각형으로 나타낼 수 있으며, 1×1크기의 정사각형 칸으로 나누어져 있다. 각각의 칸은 벽 또는 빈 칸이다. 청소기는 바라보는 방향이 있으며, 이 방향은 동, 서, 남, 북중 하나이다. 지도의 각 칸은 (r, c)로 나타낼 수 있고, r은 북쪽으로부터 떨어진 칸의 개수, c는 서쪽으로 부터 떨어진 칸의 개수이다.

로봇 청소기는 다음과 같이 작동한다.

  1. 현재 위치를 청소한다.
  2. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽방향부터 차례대로 탐색을 진행한다.
    1. 왼쪽 방향에 아직 청소하지 않은 공간이 존재한다면, 그 방향으로 회전한 다음 한 칸을 전진하고 1번부터 진행한다.
    2. 왼쪽 방향에 청소할 공간이 없다면, 그 방향으로 회전하고 2번으로 돌아간다.
    3. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 후진을 하고 2번으로 돌아간다.
    4. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽이면서, 뒤쪽 방향이 벽이라 후진도 할 수 없는 경우에는 작동을 멈춘다.

로봇 청소기는 이미 청소되어있는 칸을 또 청소하지 않으며, 벽을 통과할 수 없다.

입력

첫째 줄에 세로 크기 N과 가로 크기 M이 주어진다. (3 ≤ N, M ≤ 50)

둘째 줄에 로봇 청소기가 있는 칸의 좌표 (r, c)와 바라보는 방향 d가 주어진다. d가 0인 경우에는 북쪽을, 1인 경우에는 동쪽을, 2인 경우에는 남쪽을, 3인 경우에는 서쪽을 바라보고 있는 것이다.

셋째 줄부터 N개의 줄에 장소의 상태가 북쪽부터 남쪽 순서대로, 각 줄은 서쪽부터 동쪽 순서대로 주어진다. 빈 칸은 0, 벽은 1로 주어진다. 장소의 모든 외곽은 벽이다.

로봇 청소기가 있는 칸의 상태는 항상 빈 칸이다.

출력

로봇 청소기가 청소하는 칸의 개수를 출력한다.

예제 입력 1

3 3
1 1 0
1 1 1
1 0 1
1 1 1

예제 출력 1

1

예제 입력 2

11 10
7 4 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 1 1 1 1 0 1
1 0 0 1 1 0 0 0 0 1
1 0 1 1 0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0 0 1 0 1
1 0 0 0 0 0 1 1 0 1
1 0 0 0 0 0 1 1 0 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

예제 출력 2

57

나의 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public class Main {
    static int[] dx = {0, 1, 0, -1};
    static int[] dy = {-1, 0, 1, 0};
    static int N, M;
    static int[][] map;
    static int count = 1;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String[] NM = bufferedReader.readLine().split(" ");
        N = Integer.parseInt(NM[0]);//세로
        M = Integer.parseInt(NM[1]);//가로

        String[] input = bufferedReader.readLine().split(" ");
        int startY = Integer.parseInt(input[0]);
        int startX = Integer.parseInt(input[1]);
        int d = Integer.parseInt(input[2]);
        map = new int[N][M];

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            String[] tmp = bufferedReader.readLine().split(" ");
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(tmp[j]);
            }
        }
        DFS(startX, startY, d);
        System.out.println(count);
    }

    static void DFS(int x, int y, int dir) {
        map[y][x] = 5;

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            dir = (dir + 3) % 4;
            int nextX = x + dx[dir];
            int nextY = y + dy[dir];

            if (nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= M || nextY >= N || map[nextY][nextX] != 0) continue;
            count++;
            DFS(nextX, nextY, dir);
            return;
        }

        int backDir = (dir + 2) % 4;
        int backX = x + dx[backDir];
        int backY = y + dy[backDir];

        if (backX >= 0 && backY >= 0 && backX < M && backY < N && map[backY][backX] != 1) {
            DFS(backX, backY, dir);
        }
    }
}

  • 최대한 문제 가이드대로 풀어주면 쉽다.

  • 로봇 청소기의 작동 방법은

    1. 현재 위치를 청소한다.
    2. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽방향부터 차례대로 탐색을 진행한다.
      1. 왼쪽 방향에 아직 청소하지 않은 공간이 존재한다면, 그 방향으로 회전한 다음 한 칸을 전진하고 1번부터 진행한다.
      2. 왼쪽 방향에 청소할 공간이 없다면, 그 방향으로 회전하고 2번으로 돌아간다.
      3. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 후진을 하고 2번으로 돌아간다.
      4. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽이면서, 뒤쪽 방향이 벽이라 후진도 할 수 없는 경우에는 작동을 멈춘다.

  • 이를 코드로 작성하면

    static void DFS(int x, int y, int dir) {
        map[y][x] = 5;//1. 현재 위치를 청소한다.
  
        for (int i = 0; i < 4; i++) {//2. 현재위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽방향부터 차례대로 탐색을 진행한다.
            dir = (dir + 3) % 4;
            int nextX = x + dx[dir];
            int nextY = y + dy[dir];
  
            if (nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= M || nextY >= N || map[nextY][nextX] != 0) continue;//b. 왼쪽 방향에 청소할 공간이 없다면, 그 방향으로 회전하고 2번으로 돌아간다.
            count++; //a.왼쪽 방향에서 아직 청소하지 않은 공간이 존재한다면, 그 방향으로 회전한 다음 한 칸 전진하고 1번부터 진행한다.
            DFS(nextX, nextY, dir);
            return;//여기서 return안하면 한 다른경로가 시작되기 때문에 여기서 끝 ‼️
        }
  
        int backDir = (dir + 2) % 4;
        int backX = x + dx[backDir];
        int backY = y + dy[backDir];
  			//c. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 후진을 하고 2번으로 돌아간다.
  			//d. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽이면서, 뒤쪽 방향이 벽이라 후진도 할 수 없는 경우에는 작동을 멈춘다.
        if (backX >= 0 && backY >= 0 && backX < M && backY < N && map[backY][backX] != 1) {
            DFS(backX, backY, dir);
        }
    }

  • 여기서 방향을 계산하는게 처음에는 헷갈렸어서 동, 서, 남, 북 일때 방향을 dx, dy를 다 주었었다. 하지만 그러니까 저 배열이 엄청 길어졌고 값이 0~4사이이기 때문에 계산을 해보았다.

    먼저, 북쪽(0) / 동쪽(1) / 남쪽(2) / 서쪽(3) 으로 설정이 되어있다.

    북쪽의 경우 왼쪽부터 보면, 서->남->동->북, 3->2->1->0이 된다.

    다음 값은 자기보다 1씩 작은 값이 되는데 그 범위가 0-3안이다. 그렇기 때문에 자기보다 한 값작은 것을 하려면 +3을 한다음 %4를 하면 된다.

    (+4를 하면 자기 자신이 될 것이고, +2하면 자기보다 2작은 값이 될 것이다. )

    dir = (dir + 3) % 4;
//이런식으로 회전할 때 방향을 지정해 주었다.

  • 뒤를 보는 방향도 위의 방법과 마찬가지로,

    int backDir = (dir + 2) % 4;

    이런식으로 해주었다.

  • 전체를 DFS탐색을 하는 상황이 발생했다. 이는 return을 해주지 않아서 그랬다는 것을 알게 되었다.

    로봇청소기는 한 경로만으로만 간다. 반면 일반적인 전체탐색 DFS는 한 경로가 끝이 나면 그 경로의 시작점?에서 다른 갈래가 시작되기 때문에 return을 해주었다.

느낀점

진짜 이 문제는 문제대로만 풀면 답이 나오는 문제였다.ㅋㅋ나는 이런 문제를 한 세번 정도 갈아엎고 풀었다… 풀수 있을 것 같으면서 계속 답이 안나오고,,,! 그래서 오래 걸린것 같다ㅠㅠ 근데 막상 풀고나니 진짜 간단한 문제였던..이 문제는 한 다섯번정도 풀어봐야겠다 ! 이 문제는 카카오 괄호? 문제랑 비슷한거 같다. 오랜만에그것도 다시 풀어봐야겠다 !

  • 문제: https://www.acmicpc.net/problem/14503
  • 저장소: https://github.com/yoo-chaewon/HELLO_JAVA/blob/master/Algorithm/1.BOJ/SAMSUNG_SW/Q_14503_로봇청소기.java

참고