백준 3055번 탈출 (자바스크립트)

---

문제

사악한 암흑의 군주 이민혁은 드디어 마법 구슬을 손에 넣었고, 그 능력을 실험해보기 위해 근처의 티떱숲에 홍수를 일으키려고 한다. 이 숲에는 고슴도치가 한 마리 살고 있다. 고슴도치는 제일 친한 친구인 비버의 굴로 가능한 빨리 도망가 홍수를 피하려고 한다.

티떱숲의 지도는 R행 C열로 이루어져 있다. 비어있는 곳은 '.'로 표시되어 있고, 물이 차있는 지역은 '*', 돌은 'X'로 표시되어 있다. 비버의 굴은 'D'로, 고슴도치의 위치는 'S'로 나타내어져 있다.

매 분마다 고슴도치는 현재 있는 칸과 인접한 네 칸 중 하나로 이동할 수 있다. (위, 아래, 오른쪽, 왼쪽) 물도 매 분마다 비어있는 칸으로 확장한다. 물이 있는 칸과 인접해있는 비어있는 칸(적어도 한 변을 공유)은 물이 차게 된다. 물과 고슴도치는 돌을 통과할 수 없다. 또, 고슴도치는 물로 차있는 구역으로 이동할 수 없고, 물도 비버의 소굴로 이동할 수 없다.

티떱숲의 지도가 주어졌을 때, 고슴도치가 안전하게 비버의 굴로 이동하기 위해 필요한 최소 시간을 구하는 프로그램을 작성하시오.

고슴도치는 물이 찰 예정인 칸으로 이동할 수 없다. 즉, 다음 시간에 물이 찰 예정인 칸으로 고슴도치는 이동할 수 없다. 이동할 수 있으면 고슴도치가 물에 빠지기 때문이다.

---

입력

첫째 줄에 50보다 작거나 같은 자연수 R과 C가 주어진다.

다음 R개 줄에는 티떱숲의 지도가 주어지며, 문제에서 설명한 문자만 주어진다. 'D'와 'S'는 하나씩만 주어진다.

---

출력

첫째 줄에 고슴도치가 비버의 굴로 이동할 수 있는 가장 빠른 시간을 출력한다. 만약, 안전하게 비버의 굴로 이동할 수 없다면, "KAKTUS"를 출력한다.

---

문제 해결

고슴도치 위치 : S
비버 굴 위치 : D
물이 차있는 지역 : *
돌 지역 : X
빈 지역 : .
행 : R
열 : C

문제 핵심

고슴도치가 비버의 굴 위치로 가는 최소 이동 횟수를 구하는 문제.

• 물과 고슴도치는 매 분마다 상, 하, 좌, 우 방향으로 확장한다.

• 물과 고슴도치는 돌을 통과할 수 없다.

• 고슴도치는 물로 차있는 구역을 이동할 수 없다.

• 물도 비버의 소굴로 이동할 수 없다.

• 고슴도치는 물이 찰 예정인 칸으로 이동할 수 없다.

• 만약 비버의 굴로 이동할 수 없다면 "KAKTUS"를 출력

나의 선택

매트릭스 배열의 정보에서 고슴도치와 물의 위치를 기준으로 한 칸씩 이동하여 최소 비용의 이동 횟수를 구하는 문제이기에 망설임 없이 BFS 알고리즘을 선택했다.

구현

처음에 확장이 아닌 이동의 개념으로 문제를 접근했는데 생각할수록 너무 말이 안되서 솔루션을 참고했는데 이동이 아닌 확장의 개념을 이해하고 문제를 다시 바라봤다.

음 일단 조건이 매우 많은 문제였고 빈 곳(.)로만 이동이 가능하며 이동 후에는 이동된 처리를 해주었기 때문에 방문처리는 필요없다.

주의해야할 점은 입력 값에서 물의 위치가 1개가 아닌 1개 이상이 존재해서 한 번의 이동 시 모든 물과 고슴도치를 동시에 이동해야했다. 그래서 초기 입력 값에서 물의 위치를 배열로 저장했다.

또한 고슴도치의 위치도 초기 값에는 1개만 존재하지만 고슴도치가 첫 이동을 하게되면 다음 이동시에는 1개 이상의 이동이 필요하다. 그래서 고슴도치의 위치도 배열에 모두 저장했다.

그리고 물과 고슴도치의 이동을 상, 하, 좌, 우 를 기준으로 이동하며 이동할 수 없는 조건을 모두 처리해주면 쉽게 해결할 수 있는데 제일 중요한 부분 고슴도치는 물이 찰 예정인 칸으로 이동할 수 없다는 조건이였다.

이 조건을 처리하기 위해서는 간단하게 물이 이동할 수 있는 위치에 모두 이동을 시킨 후에야 고슴도치를 이동하게 되면 이 조건을 만족할 수 있었다.

고민 사항

만약 비버의 굴로 이동할 수 없다면 "KAKTUS"를 출력을 하는 조건에서 어디서 이 처리를 해야할 지 고민이였다.

고슴도치를 이동하는 중에 처리할까 했었지만 아직 남은 고슴도치의 이동 기회를 모두 판단하기 전까지는 고슴도치가 비버의 굴로 이동할 수 없다는 판단을 하지 못한다는 점을 인지했다.

그래서 고슴도치가 이동이 가능한 모든 경우를 탐색하고 만약 고슴도치가 이동할 위치를 담는 배열이 비어있다면 이 고슴도치는 아직 비버 굴로 이동하지 못한채 사방이 막혀 이동할 수 없는 상황이나 마찬가지다.

이러한 이유로 고슴도치의 모든 이동경로를 탐색한 후에 입력한 예시가 비버의 굴로 이동할 수 있을지 없을지 판단했다.

코드

const rl = require('readline').createInterface(process.stdin, process.stdout);
const inputs = [];
const dy = [-1, 1, 0, 0];
const dx = [0, 0, -1, 1];
const location = { water: [], hedgehog: [] };

rl.on('line', (input) => {
    inputs.push(input.trim());
}).on('close', () => {
    const [R, C] = inputs.shift().split(' ').map(Number);
    const M = inputs.map((row, rowIndex) =>
        row.split('').map((column, columnIndex) => {
            if (column === '*') {
                location.water.push([rowIndex, columnIndex]);
            }

            if (column === 'S') {
                location.hedgehog.push([rowIndex, columnIndex]);
            }

            return column;
        })
    );

    solution(R, C, M);
});

function solution(R, C, M) {
    const result = bfs(R, C, M);

    console.log(result);
}

function bfs(R, C, M) {
    const queue = [{ ...location, moveCount: 0 }];

    while (queue.length > 0) {
        const { water, hedgehog, moveCount } = queue.shift();
        const newWater = [];
        const newHedgehog = [];

        // 물이 먼저 이동해야 고슴도치가 물이 있는 곳은 가지 않는다.
        for (const [row, column] of water) {
            for (let i = 0; i < 4; i += 1) {
                const newRow = row + dy[i];
                const newCol = column + dx[i];

                // 행의 범위를 벗어날 수 없다.
                if (newRow < 0 || newRow >= R) {
                    continue;
                }
                // 열의 범위를 벗어날 수 없다.
                if (newCol < 0 || newCol >= C) {
                    continue;
                }
                // 돌을 통과할 수 없다.
                if (M[newRow][newCol] === 'X') {
                    continue;
                }
                // 비버의 소굴도 이동할 수 없다.
                if (M[newRow][newCol] === 'D') {
                    continue;
                }
                // 고슴도치의 영역도 이동할 수 없다.
                if (M[newRow][newCol] === 'S') {
                    continue;
                }
                // 같은 물을 통과할 수 없다.
                if (M[newRow][newCol] === '*') {
                    continue;
                }

                // 비어있는 곳은 이동하여 물로 채운다.
                if (M[newRow][newCol] === '.') {
                    M[newRow][newCol] = '*';
                    newWater.push([newRow, newCol]);
                }
            }
        }

        // 고슴도치 이동
        for (const [row, column] of hedgehog) {
            for (let i = 0; i < 4; i += 1) {
                const newRow = row + dy[i];
                const newCol = column + dx[i];

                // 행의 범위를 벗어날 수 없다.
                if (newRow < 0 || newRow >= R) {
                    continue;
                }
                // 열의 범위를 벗어날 수 없다.
                if (newCol < 0 || newCol >= C) {
                    continue;
                }
                // 돌을 통과할 수 없다.
                if (M[newRow][newCol] === 'X') {
                    continue;
                }
                // 물을 통과할 수 없다.
                if (M[newRow][newCol] === '*') {
                    continue;
                }
                // 같은 고슴도치의 영역도 이동할 수 없다.
                if (M[newRow][newCol] === 'S') {
                    continue;
                }

                // 비버의 소굴로 이동하게 되면 이동 횟수 1증가된 값을 반환 후 종료
                if (M[newRow][newCol] === 'D') {
                    return moveCount + 1;
                }

                // 비어있는 곳은 이동하여 고슴도치 영역으로 채운다.
                if (M[newRow][newCol] === '.') {
                    M[newRow][newCol] = 'S';
                    newHedgehog.push([newRow, newCol]);
                }
            }
        }

        // 고슴도치가 비버의 소굴에 들어가지 못하고 이동할 곳이 더이상 없다면 불가능한 입력 케이스다.
        if (newHedgehog.length === 0) {
            return 'KAKTUS';
        }

        // 물과 비버의 이동한 목록을 토대로 다시 이동한다. 이때 횟수를 1 증가
        queue.push({ water: newWater, hedgehog: newHedgehog, moveCount: moveCount + 1 });
    }
}

// 고슴도치 위치 : S
// 비버 굴 위치 : D
// 물이 차있는 지역 : *
// 돌 지역 : X
// 빈 지역 : .
// 행 : R
// 열 : C

---