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, 어떻게 움직여도 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 없으면 -1을 출력한다.
https://www.acmicpc.net/problem/15653
풀이
우선 bfs개념을 알고있다면 구현에서 가장 애먹는 문제이다.
움직이는 주체가 2개이기에, 2개의 정보를 큐에 담아야하고, 이때 방문체크를 해줘야하는데 필자의경우 방문체크배열을 visited[MAX][MAX][2]로 둬서 한참을 오류속에서 헤맸다.
왜냐, 빨간구슬 파란구슬이 동시에 같은 위치에잇는경우로 체크해줘야하므로
visitedp[MAX][MAX][MAX][MAX] 가 맞다..
또, 큐에는 빨간구슬, 파란구슬의 위치만을저장하므로
또다른 큐에 현재까지 몇번 이동시켰는지를 기록하였다.
이 두 큐는 push와 pop을 동시에 진행하였다.
여튼 구현해야할 부분은 크게 6가지가있다.
- 두 공을 이동시키는부분
1-1. 빨간구슬이 구멍에 들어가는 경우check
1-2. 파란구슬이 구멍에 들어가는 경우check- 두 구슬이 전부 구멍에 들어간경우
- 빨간구슬만 구멍에 들어간경우
- 파란구슬만 구멍에 들어간경우
- 방문check
- 이동후 위치를 큐에 넣음
이와 같은데 여기서 필자의경우 1-1,1-2 와 2,3,4를 따로 분리했는데 이는
어느 구슬이 구멍에 들어가더라도 다른 하나의 구슬이 이동하는것을 이어나가기 위해서이다.
(물론 코드를 잘짜면 여기에 포함 시킬수도있으나 필자는 이렇게..)
위에서
R_hole, B_hole을 각각체크하고 이를 토대로 2,3,4를 진행한다.
(주석처리들은 전부 코드가 잘 진행하는지 체크하기위한 노가다의 흔적이다..)
마지막으로 방문체크와 큐에넣는 부분
이처럼 visited를 4차원배열로 써야 정상적으로 방문체크가된다.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <bits/stdc++.h>
#define MAX 10
using std::vector; using std::stack; using std::queue;
using std::deque; using std::string; using std::pair;
using std::sort; using std::make_pair;
typedef long long ll;
typedef pair<int, int> pii;
typedef pair<double, int> pdi;
typedef pair<int, double> pid;
typedef pair<double, double> pdd;
typedef pair<ll, ll> pll;
typedef pair<ll, int> pli;
typedef pair<int, ll> pil;
typedef pair<int, char> pic;
typedef pair<char, int> pci;
typedef pair<string, int> psi;
typedef pair<int, string> pis;
typedef pair<string, string> pss;
int N, M;
int map[MAX][MAX]; //0:빈칸 1:벽 2:빨간공 3:파란공 4:구멍
bool visited[MAX][MAX][MAX][MAX]; //빨간공좌표,파란공좌표
int dx[] = {-1, 0, 1, 0}; //북-동-남-서순
int dy[] = {0, 1, 0, -1};
pii R, B, H;
int res = INT_MAX;
void init();
void func();
pii debug();
void init() {
scanf("%d%d", &N, &M);
for (int i = 0; i < N; i++) {
char c;
scanf("%c", &c);//줄바꿈문자 제거
for (int j = 0; j < M; j++) {
scanf("%c", &c);
if (c == '#')
map[i][j] = 1;
else if (c == '.')
map[i][j] = 0;
else if (c == 'R') {
map[i][j] = 2;
R = { i, j };
}
else if (c == 'B') {
map[i][j] = 3;
B = { i, j };
}
else {
map[i][j] = 4;
H = { i, j };
}
}
}
for (int i = 0; i < N; i++)
for (int j = 0; j < M; j++)
for (int k = 0; k < N; k++)
for (int l = 0; l < M; l++)
visited[i][j][k][l] = false;
}
void func() {
queue<pair<pii, pii>> q; //빨간공 파란공 위치
queue<int> trys; //몇번 시도했는가
q.push({ R, B });
trys.push(0);
visited[R.first][R.second][B.first][B.second] = true; //두 공의 시작위치 저장
while (!q.empty()) {
int rx = q.front().first.first;
int ry = q.front().first.second;
int bx = q.front().second.first;
int by = q.front().second.second;
int cnt = trys.front();
q.pop();
trys.pop();
//보드 특징상 맨외곽은 벽으로 막혀있기에 벽체크만하면 out of index오류없음
for (int dir = 0; dir < 4; dir++) {
int rxx{ rx }, ryy{ ry }, bxx{ bx }, byy{ by };
bool R_end{ false }, B_end = { false };
bool R_hole{ false }, B_hole { false };
//printf("시작>> - R:%d,%d B:%d,%d :: ", rxx, ryy, bxx, byy);
//1. 두 공을 이동 시킨다.
while (1) {
bool R_move{ false }, B_move{ false };
if (!R_end) { //빨간공이 벽을 만나지않은경우 이동
rxx += dx[dir]; ryy += dy[dir]; //한칸 이동
//벽을 만난경우
if (map[rxx][ryy] == 1) {
rxx -= dx[dir]; ryy -= dy[dir]; //되돌림
R_end = true;
}
else {
R_move = true;
}
}
//1-1. 빨간 구슬이 구멍에 들어가는가
if (H == make_pair(rxx, ryy)) R_hole = true;
if (!B_end) { //빨간공이 벽을 만나지않은경우 이동
bxx += dx[dir]; byy += dy[dir];
if (map[bxx][byy] == 1) {
bxx -= dx[dir]; byy -= dy[dir]; //되돌림
B_end = true;
}
else {
B_move = true;
}
}
//1-2. 파란 구슬이 구멍에 들어가는가
if (H == make_pair(bxx, byy)) B_hole = true;
if (make_pair(rxx, ryy) == make_pair(bxx, byy)) {
//빨간공이 이동후 겹친경우 - 파란공이 벽에부딪힌 상태에서 빨간공이 이동한것
if (R_move) {
rxx -= dx[dir]; ryy -= dy[dir]; //되돌림
break; //이동 종료
}
else {
bxx -= dx[dir]; byy -= dy[dir];
break; //이동 종료
}
}
if (R_end && B_end) break;
}
//2. 빨간공과 파란공이 구멍에 들어간경우 - 탐색종료
if (R_hole && B_hole) {
//printf("%d >> dir: % d - 2\n", cnt + 1, dir);
continue;
}
//3. 빨간공만 들어가면 - res값 계산후 탐색종료
if (R_hole) {
//printf("%d >> 빨간공들어감\n", cnt + 1);
if (res > cnt + 1) res = cnt + 1;
continue;
}
//4. 파란공만 들어가면 - 탐색종료
else if (B_hole) {
//printf("%d >> dir:%d - 4\n", cnt + 1, dir);
continue;
}
//5. 방문했었는가?
if (visited[rxx][ryy][bxx][byy]) {
//printf("%d >> dir:%d - 5 - R:%d,%d B:%d,%d\n", cnt + 1, dir, rxx, ryy, bxx, byy);
continue;
}
//6. 큐에 정보를 넣고 방문체크, 반복
//printf("%d >> dir:%d - R:%d,%d B:%d,%d\n", cnt + 1, dir, rxx, ryy, bxx, byy);
visited[rxx][ryy][bxx][byy] = true;
q.push({ {rxx, ryy},{bxx, byy} });
trys.push(cnt + 1);
}
}
if (res == INT_MAX)
printf("-1");
else
printf("%d", res);
}
int main(void) {
init();
func();
return 0;
}