[Python] 프로그래머스 양궁대회 (BFS)

📌 문제

카카오배 양궁대회가 열렸습니다. 라이언은 저번 카카오배 양궁대회 우승자이고 이번 대회에도 결승전까지 올라왔습니다. 결승전 상대는 어피치입니다. 카카오배 양궁대회 운영위원회는 한 선수의 연속 우승보다는 다양한 선수들이 양궁대회에서 우승하기를 원합니다. 따라서, 양궁대회 운영위원회는 결승전 규칙을 전 대회 우승자인 라이언에게 불리하게 다음과 같이 정했습니다.

1. 어피치가 화살 n발을 다 쏜 후에 라이언이 화살 n발을 쏩니다.

2. 점수를 계산합니다.

   1. 과녁판은 아래 사진처럼 생겼으며 가장 작은 원의 과녁 점수는 10점이고 가장 큰 원의 바깥쪽은 과녁 점수가 0점입니다.

   2. 만약, k(k는 1~10사이의 자연수)점을 어피치가 a발을 맞혔고 라이언이 b발을 맞혔을 경우 더 많은 화살을 k점에 맞힌 선수가 k 점을 가져갑니다. 단, a = b일 경우는 어피치가 k점을 가져갑니다. k점을 여러 발 맞혀도 k점 보다 많은 점수를 가져가는 게 아니고 k점만 가져가는 것을 유의하세요. 또한 a = b = 0 인 경우, 즉, 라이언과 어피치 모두 k점에 단 하나의 화살도 맞히지 못한 경우는 어느 누구도 k점을 가져가지 않습니다.

      • 예를 들어, 어피치가 10점을 2발 맞혔고 라이언도 10점을 2발 맞혔을 경우 어피치가 10점을 가져갑니다.
      • 다른 예로, 어피치가 10점을 0발 맞혔고 라이언이 10점을 2발 맞혔을 경우 라이언이 10점을 가져갑니다.

   3. 모든 과녁 점수에 대하여 각 선수의 최종 점수를 계산합니다.

3. 최종 점수가 더 높은 선수를 우승자로 결정합니다. 단, 최종 점수가 같을 경우 어피치를 우승자로 결정합니다.

현재 상황은 어피치가 화살 n발을 다 쏜 후이고 라이언이 화살을 쏠 차례입니다. 라이언은 어피치를 가장 큰 점수 차이로 이기기 위해서 n발의 화살을 어떤 과녁 점수에 맞혀야 하는지를 구하려고 합니다.

화살의 개수를 담은 자연수 n, 어피치가 맞힌 과녁 점수의 개수를 10점부터 0점까지 순서대로 담은 정수 배열 info가 매개변수로 주어집니다. 이때, 라이언이 가장 큰 점수 차이로 우승하기 위해 n발의 화살을 어떤 과녁 점수에 맞혀야 하는지를 10점부터 0점까지 순서대로 정수 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해 주세요. 만약, 라이언이 우승할 수 없는 경우(무조건 지거나 비기는 경우)는 [-1]을 return 해주세요.

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📌 풀이

💬 Code

from collections import deque

def bfs(n, info):    
    res = []
    q = deque([(0, [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0])])
    maxGap = 0
    
    while q:
        focus, arrow = q.popleft()
        
        if sum(arrow) == n:  # 종료조건 1) 화살 다 쏜 경우
            apeach, lion = 0, 0
            for i in range(11):
                if not (info[i] == 0 and arrow[i] == 0):
                    if info[i] >= arrow[i]:
                        apeach += 10 - i
                    else:
                        lion += 10 - i
            if apeach < lion:  # 라이언이 이기면
                gap = lion - apeach
                if maxGap > gap:
                    continue
                if maxGap < gap:
                    maxGap = gap  # 최대점수차 갱신
                    res.clear()
                res.append(arrow)  # 최대점수차를 내는 화살상황 저장
        
        elif sum(arrow) > n:  # 종료조건 2) 화살 더 쏜 경우
            continue
        
        elif focus == 10:  # 종료조건 3) 화살 덜 쏜 경우
            tmp = arrow.copy()
            tmp[focus] = n - sum(tmp)
            q.append((-1, tmp))
        
        else:  # 화살 쏘기
            tmp = arrow.copy()
            tmp[focus] = info[focus]+1 
            q.append((focus+1, tmp))  # 어피치보다 1발 많이 쏘기
            tmp2 = arrow.copy()
            tmp2[focus] = 0
            q.append((focus+1, tmp2))  # 0발 쏘기
    return res

def solution(n, info):
    winList = bfs(n, info)
    
    if not winList:
        return [-1]
    elif len(winList) == 1:
        return winList[0]
    else:
        return winList[-1]

💡 Solution

코드가 길어서 복잡해보이지만 뜯어보면 별 거 없다.

1. 10점부터 0점까지 차례로 화살을 쏠 것이다. 이를 위해 지금 몇점에 화살을 쏠건지를 나타내는 focus와 현재 화살 상황인 arrow를 덱에 넣어준다.
   • focus : 0 (0번째=10점 과녁에 쏘겠다)
   • arrow: [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] (현재 화살 상황)

def bfs(n, info):    
    q = deque([(0, [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0])])

2. 어피치를 이기려면 이 과녁에 어피치보다 1개 더 많이 쏘거나, 이 과녁에는 아예 0발을 쏘고 화살을 아껴서 다른 과녁의 승률을 높여주는 두가지의 선택권이 있다. 따라서 arrow를 복사한 리스트를 두개 만든 후, 하나에는 어피치보다 1개 더 많이 쏘고 다른 하나에는 0발을 쏴서 덱에 넣어준다. 이렇게 focus번째 과녁에 화살을 쐈다. 다음 while문에서는 다음 과녁을 봐야 하므로 focus는 +1해준다.

    while q:
        focus, arrow = q.popleft()
        
        …
        
        else:  # 화살 쏘기
            tmp = arrow.copy()
            tmp[focus] = info[focus]+1 
            q.append((focus+1, tmp))  # 어피치보다 1발 많이 쏘기
            
            tmp2 = arrow.copy()
            tmp2[focus] = 0
            q.append((focus+1, tmp2))  # 0발 쏘기

3. 이렇게 쏘다 보면, 극단적으로 계속 어피치보다 1개 많이 쏘는 상황이 생길 수 있다. 따라서 주어진 화살 개수보다 더 많이 쏘게 되는 경우를 컷해준다. 마찬가지로, 극단적으로 계속 0발만 쏘는 상황이 생길 수 있다. 따라서 focus=10이 되어 마지막 과녁을 쏠 차례까지 온 경우 남은 화살을 전부 마지막 과녁에 쏴준다. 화살을 다 쐈으니 focus는 이제 필요 없으므로 아무 값이나 넣어준다.

    while q:
        focus, arrow = q.popleft()
        
        …
        
        elif sum(arrow) > n:  # 종료조건 2) 화살 더 쏜 경우
            continue
            
        elif focus == 10:  # 종료조건 3) 화살 덜 쏜 경우
            tmp = arrow.copy()
            tmp[focus] = n - sum(tmp)
            q.append((-1, tmp))

4. 화살을 다 쐈다면 점수를 계산한다. 라이언의 점수가 높다면, 어피치와의 점수차를 계산해서 최대점수차를 갱신한다.
   • apeach : 어피치의 점수
   • lion: 라이언의 점수
   • maxGap: 어피치와 라이언의 최대점수차
   • res: 최대점수차를 내는 화살상황들을 모아둔 리스트

def bfs(n, info):    
    res = []
    maxGap = 0
    
    while q:
        focus, arrow = q.popleft()
        
        if sum(arrow) == n:  # 종료조건 1) 화살 다 쏜 경우
            apeach, lion = 0, 0
            for i in range(11):
                if not (info[i] == 0 and arrow[i] == 0):
                    if info[i] >= arrow[i]:
                        apeach += 10 - i
                    else:
                        lion += 10 - i
            if apeach < lion:  # 라이언이 이기면
                gap = lion - apeach
                if maxGap > gap:
                    continue
                if maxGap < gap:
                    maxGap = gap  # 최대점수차 갱신
                    res.clear()
                res.append(arrow)  # 최대점수차를 내는 화살상황 저장
                
    return res

5. 리턴값 res가 winList로 들어온다. 따라서 winList가 최대점수차를 내는 화살상황들을 모아둔 리스트가 된다.
   • winList에 원소가 없다면 라이언이 이기는 경우가 없다는 것이므로 문제 조건에 따라 [-1] 리턴
   • winList에 원소가 한 개 존재한다면 최대점수차를 내는 화살상황이 하나뿐이라는 것이므로 해당 화살상황을 리턴
   • winList에 원소가 여러 개 존재한다면 최대점수차를 내는 화살상황이 여러개라는 것이므로, 가장 낮은 점수를 더 많이 맞힌 경우를 리턴해야 한다. 우리는 focus를 도입해 높은 점수부터 화살을 쏘도록 문제를 풀었으므로, 보다 낮은 점수를 맞힌 경우가 나중에 append되었음을 알 수 있다.
     ⇒ 가장 낮은 점수를 맞힌 경우는 winList의 마지막 원소가 된다. 따라서 winList[-1] 리턴

def solution(n, info):
    winList = bfs(n, info)
    
    if not winList:
        return [-1]
    elif len(winList) == 1:
        return winList[0]
    else:
        return winList[-1]