[JS] Q10 자물쇠와 열쇠

Hadam Cho·2021년 4월 6일

Algorithm

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기본 코드 제공

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/60059

제한 사항

난이도	풀이 시간	시간 제한	메모리 제한
1.5	40분	1초	128MB

문제

고고학자인 튜브는 고대 유적지에서 보물과 유적이 가득할 것으로 추정되는 비밀의 문을 발견하였습니다. 그런데 문을 열려고 살펴보니 특이한 형태의 자물쇠로 잠겨 있었고 문 앞에는 특이한 형태의 열쇠와 함께 자물쇠를 푸는 방법에 대해 다음과 같이 설명해주는 종이가 발견되었습니다.

잠겨있는 자물쇠는 격자 한 칸의 크기가 1×1인 N×N 크기의 정사각 격자 형태이고 특이한 모양의 열쇠는 M×M 크기인 정사각 격자 형태로 되어 있습니다.

자물쇠에는 홈이 파여 있고 열쇠 또한 홈과 돌기 부분이 있습니다. 열쇠는 회전과 이동이 가능하며 열쇠의 돌기 부분을 자물쇠의 홈 부분에 딱 맞게 채우면 자물쇠가 열리게 되는 구조입니다. 자물쇠 영역을 벗어난 부분에 있는 열쇠의 홈과 돌기는 자물쇠를 여는 데 영향을 주지 않지만, 자물쇠 영역 내에서는 열쇠의 돌기 부분과 자물쇠의 홈 부분이 정확히 일치해야 하며 열쇠의 돌기와 자물쇠의 골기가 만나서는 안 됩니다. 또한 자물쇠의 모든 홈을 채워 비어있는 곳이 없어야 자물쇠를 열 수 있습니다.

열쇠를 나타내는 2차원 배열 key와 자물쇠를 나타내는 2차원 배열 lock이 매개변수로 주어질 때, 열쇠로 자물쇠를 열 수 있으면 true를, 열 수 없으면 false는 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

입력 조건

key는 M×M(3 ≤ M ≤ 20, M은 자연수) 크기 2차원 배열입니다.
lock는 N×N(3 ≤ M ≤ 20, N은 자연수) 크기 2차원 배열입니다.
M은 항상 N 이하입니다.
key와 lock의 원소는 0 또는 1로 이루어져 있습니다. 이때 0은 홈 부분, 1은 돌기 부분을 나타냅니다.

출력 조건

열쇠로 자물쇠를 열 수 있으면 true를, 열 수 없으면 false는 return

입출력 예시

key lock result
[[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1]] [[1, 1, 1], [1, 1, 0], [1, 0, 1]] true

key	lock	result
[[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1]]	[[1, 1, 1], [1, 1, 0], [1, 0, 1]]	true

입출력 예시에 대한 설명

key를 시계 방향으로 90도 회전하고, 오른쪽으로 한 칸, 아래로 한 칸 이동하면 lock의 홈 부분을 정확히 모두 채울 수 있습니다.

소스 코드

// 90도 회전
function rotation(key) {
    const M = key.length;
    let newArr = Array.from(Array(M), () => Array(M).fill(0));
    for (let i = 0; i < M; i++) {
        for (let j = 0; j < M; j++) {
            newArr[i][j] = key[M - 1 - j][i];
        }
    }
    return newArr;
}

// 열쇠로 자물쇠를 열 수 있는 상태인지 체크
function check(bigArr) {
    // 큰 배열이 lock 길이의 3배이므로 lock 길이는 큰 배열 길이 / 3
    const N = bigArr.length / 3;
    // lock 시작 인덱스 N부터 종료 인덱스 N * 2 - 1까지 순회하며
    for (let i = N; i < N * 2; i++) {
        for (let j = N; j < N * 2; j++) {
            // 1이 아닌 값(0 또는 2) 존재 시 열 수 없는 상태이므로
            if (bigArr[i][j] !== 1) {
                // false 반환
                return false;
            }
        }
    }
    // 통과했다면 모두 1이므로 true 반환
    return true;
}

function solution(key, lock) {
    const N = lock.length;
    const M = key.length;
    // key는 항상 lock의 크기 이하이므로 lock 크기의 3배인 배열로 만든다
    const bigArr = Array.from(Array(N * 3), () => Array(N * 3).fill(0));
    
    // 중앙에 (N부터 N * 2 - 1까지) lock을 배치한다
    for (let i = 0; i < N; i++) {
        for (let j = 0; j < N; j++) {
            bigArr[i + N][j + N] = lock[i][j];
        }
    }
    
    // 총 4번 회전
    for (let r = 0; r < 4; r++) {
        key = rotation(key);
        
        // 사실상 가장 바깥 부분은 key가 순회해도 의미 없으므로 인덱스 1부터 시작
        for (let x = 1; x < N * 2 + 1; x++) {
            for (let y = 1; y < N * 2 + 1; y++) {
                
                // lock에 key를 더함
                for (let i = 0; i < M; i++) {
                    for (let j = 0; j < M; j++) {
                        bigArr[x + i][y + j] += key[i][j];
                    }
                }
                
                // 열 수 있는지 확인
                if (check(bigArr)) {
                    return true;
                }
                
                // 열 수 없다면 다시 key 값을 빼 원상태로 복구
                for (let i = 0; i < M; i++) {
                    for (let j = 0; j < M; j++) {
                        bigArr[x + i][y + j] -= key[i][j];
                    }
                }
                
            }
        }
        
    }
    
    // 열 수 없음
    return false;
}

정답

# 2차원 리스트 90도 회전하기
def rotate_a_matrix_by_90_degree(a):
    n = len(a) # 행 길이 계산
    m = len(a[0]) # 열 길이 계산
    result = [[0] * n for _ in range(m)] # 결과 리스트
    for i in range(n):
        for j in range(m):
            result[j][n - i - 1] = a[i][j]
    return result

# 자물쇠의 중간 부분이 모두 1인지 확인
def check(new_lock):
    lock_length = len(new_lock) // 3
    for i in range(lock_length, lock_length * 2):
        for j in range(lock_length, lock_length * 2):
            if new_lock[i][j] != 1:
                return False
    return True

def solution(key, lock):
    n = len(lock)
    m = len(key)
    # 자물쇠의 크기를 기존의 3배로 변환
    new_lock = [[0] * (n * 3) for _ in range(n * 3)]
    # 새로운 자물쇠의 중앙 부분에 기존의 자물쇠 넣기
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            new_lock[i + n][j + n] = lock[i][j]

    # 4가지 방향에 대해서 확인
    for rotation in range(4):
        key = rotate_a_matrix_by_90_degree(key) # 열쇠 회전
        for x in range(n * 2):
            for y in range(n * 2):
                # 자물쇠에 열쇠를 끼워 넣기
                for i in range(m):
                    for j in range(m):
                        new_lock[x + i][y + j] += key[i][j]
                # 새로운 자물쇠에 열쇠가 정확히 들어 맞는지 검사
                if check(new_lock) == True:
                    return True
                # 자물쇠에서 열쇠를 다시 빼기
                for i in range(m):
                    for j in range(m):
                        new_lock[x + i][y + j] -= key[i][j]
    return False