알고리즘 스터디 19일차

1. 미로 탈출

1) 문제

문제 설명
1 x 1 크기의 칸들로 이루어진 직사각형 격자 형태의 미로에서 탈출하려고 합니다. 각 칸은 통로 또는 벽으로 구성되어 있으며, 벽으로 된 칸은 지나갈 수 없고 통로로 된 칸으로만 이동할 수 있습니다. 통로들 중 한 칸에는 미로를 빠져나가는 문이 있는데, 이 문은 레버를 당겨서만 열 수 있습니다. 레버 또한 통로들 중 한 칸에 있습니다. 따라서, 출발 지점에서 먼저 레버가 있는 칸으로 이동하여 레버를 당긴 후 미로를 빠져나가는 문이 있는 칸으로 이동하면 됩니다. 이때 아직 레버를 당기지 않았더라도 출구가 있는 칸을 지나갈 수 있습니다. 미로에서 한 칸을 이동하는데 1초가 걸린다고 할 때, 최대한 빠르게 미로를 빠져나가는데 걸리는 시간을 구하려 합니다.

미로를 나타낸 문자열 배열 maps가 매개변수로 주어질 때, 미로를 탈출하는데 필요한 최소 시간을 return 하는 solution 함수를 완성해주세요. 만약, 탈출할 수 없다면 -1을 return 해주세요.

제한 사항
5 ≤ maps의 길이 ≤ 100
5 ≤ maps[i]의 길이 ≤ 100
maps[i]는 다음 5개의 문자들로만 이루어져 있습니다.
S : 시작 지점
E : 출구
L : 레버
O : 통로
X : 벽
시작 지점과 출구, 레버는 항상 다른 곳에 존재하며 한 개씩만 존재합니다.
출구는 레버가 당겨지지 않아도 지나갈 수 있으며, 모든 통로, 출구, 레버, 시작점은 여러 번 지나갈 수 있습니다.

입출력 예

maps result
["SOOOL","XXXXO","OOOOO","OXXXX","OOOOE"] 16
["LOOXS","OOOOX","OOOOO","OOOOO","EOOOO"] -1

2) 문제 분석 및 풀이

1) 설계, 분석

BFS를 사용하는 문제

2) 풀이

#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;

enum ECellType
{
    CAN_GO = 0,
    CANNOT_GO,
    START,
    LEVER,
    EXIT,
};

vector<vector<ECellType>> board;

struct Cell
{
    int _x;
    int _y;
    int _dist;
    Cell(int x, int y, int dist = 0) : _x(x), _y(y), _dist(dist) {}
};

bool CanGo(int x, int y, const vector<vector<bool>>& visited)
{
    if (x < 0 || x >= board.size()) return false;
    if (y < 0 || y >= board[0].size()) return false;
    if (visited[x][y]) return false;
    if (board[x][y] == CANNOT_GO) return false;
    return true;
}

int BFS(Cell start, ECellType target)
{
    int n = board.size();
    int m = board[0].size();
    vector<vector<bool>> visited(n, vector<bool>(m, false));

    queue<Cell> q;
    q.push(start);
    visited[start._x][start._y] = true;

    int dx[4] = {0, 1, 0, -1};
    int dy[4] = {1, 0, -1, 0};

    while (!q.empty())
    {
        Cell cur = q.front(); q.pop();
        if (board[cur._x][cur._y] == target)
            return cur._dist;

        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            int nx = cur._x + dx[i];
            int ny = cur._y + dy[i];
            if (CanGo(nx, ny, visited))
            {
                visited[nx][ny] = true;
                q.push(Cell(nx, ny, cur._dist + 1));
            }
        }
    }

    return -1;  // 도달 불가
}

int solution(vector<string> maps)
{
    int n = maps.size();
    int m = maps[0].size();

    board.resize(n, vector<ECellType>(m));
    Cell start(0, 0), lever(0, 0);

    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < m; j++)
        {
            char c = maps[i][j];
            if (c == 'S') {
                board[i][j] = START;
                start = Cell(i, j);
            } else if (c == 'E') {
                board[i][j] = EXIT;
            } else if (c == 'L') {
                board[i][j] = LEVER;
                lever = Cell(i, j);
            } else if (c == 'O') {
                board[i][j] = CAN_GO;
            } else if (c == 'X') {
                board[i][j] = CANNOT_GO;
            }
        }
    }

    int toLever = BFS(start, LEVER);
    if (toLever == -1) return -1;

    int toExit = BFS(lever, EXIT);
    if (toExit == -1) return -1;

    return toLever + toExit;
}