Today I Learned

오늘도 역시 코테 공부!!

벽 부수고 이동하기

백준 2206번 https://www.acmicpc.net/problem/2206

문제

N×M의 행렬로 표현되는 맵이 있다. 맵에서 0은 이동할 수 있는 곳을 나타내고, 1은 이동할 수 없는 벽이 있는 곳을 나타낸다. 당신은 (1, 1)에서 (N, M)의 위치까지 이동하려 하는데, 이때 최단 경로로 이동하려 한다. 최단경로는 맵에서 가장 적은 개수의 칸을 지나는 경로를 말하는데, 이때 시작하는 칸과 끝나는 칸도 포함해서 센다.
만약에 이동하는 도중에 한 개의 벽을 부수고 이동하는 것이 좀 더 경로가 짧아진다면, 벽을 한 개 까지 부수고 이동하여도 된다.
한 칸에서 이동할 수 있는 칸은 상하좌우로 인접한 칸이다.
맵이 주어졌을 때, 최단 경로를 구해 내는 프로그램을 작성하시오.

첫째 줄에 N(1 ≤ N ≤ 1,000), M(1 ≤ M ≤ 1,000)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 M개의 숫자로 맵이 주어진다. (1, 1)과 (N, M)은 항상 0이라고 가정하자.

• 입력
  6 4
  0100
  1110
  1000
  0000
  0111
  0000
• 출력
  15

문제 풀이

• 주어진 문제에서는 주어진 지도 상에서 벽을 최대 한 번 부숴서 출발점에서 도착점까지 이동하는 최단 경로의 길이를 찾아야 하므로 BFS로 문제를 풀었다.

1. 먼저 위치와 거리, 벽을 부쉈는지 여부를 담는 Point 클래스를 정의한다. 입력을 받는 변수 n,m과 그래프를 저장하는 map, 방문여부를 저장하는 visited 배열(3차원)을 초기화한다. 그리고 상하좌우로 이동하기위한 dx,dy 배열을 정의한다.

2. 주어진 좌표가 유효한지 체크하는 isValid 함수를 내부에 만든다.

3. bfs 함수를 만든다. 큐를 이용해서 bfs 알고리즘을 진행한다. 초기 상태를 큐에 추가하고 방문 여부를 표시한다. 큐가 빌때까지 반복하면서 상하좌우로 이동해 벽을 부수는 경우와 부수지 않는 경우를 고려해 진행한다.

4. 도착지점에 도달하면 거리를 반환시키고, 이를 출력하면 완료!

Kotlin 코드

import java.util.LinkedList
import java.util.Queue

data class Point(val x: Int, val y: Int, val dist: Int, val broken: Int)

fun main() {
    val (n, m) = readln().split(" ").map { it.toInt() }
    val map = Array(n) { readln().toCharArray() }
    val visited = Array(n) { Array(m) { BooleanArray(2) } }

    val dx = intArrayOf(0, 0, 1, -1)
    val dy = intArrayOf(1, -1, 0, 0)

    fun isValid(x: Int, y: Int) = x in 0 until n && y in 0 until m

    fun bfs(): Int {
        val queue: Queue<Point> = LinkedList()
        queue.offer(Point(0, 0, 1, 0))
        visited[0][0][0] = true

        while (queue.isNotEmpty()) {
            val current = queue.poll()

            if (current.x == n - 1 && current.y == m - 1) {
                return current.dist
            }

            for (d in 0 until 4) {
                val nx = current.x + dx[d]
                val ny = current.y + dy[d]

                if (!isValid(nx, ny)) continue

                if (map[nx][ny] == '0' && !visited[nx][ny][current.broken]) {
                    visited[nx][ny][current.broken] = true
                    queue.offer(Point(nx, ny, current.dist + 1, current.broken))
                } else if (map[nx][ny] == '1' && current.broken == 0 && !visited[nx][ny][1]) {
                    visited[nx][ny][1] = true
                    queue.offer(Point(nx, ny, current.dist + 1, 1))
                }
            }
        }
        return -1
    }

    val result = bfs()
    println(result)
}