[Algorithm] 🧱백준 2206 벽 부수고 이동하기

0. 문제

N×M의 행렬로 표현되는 맵이 있다. 맵에서 0은 이동할 수 있는 곳을 나타내고, 1은 이동할 수 없는 벽이 있는 곳을 나타낸다. 당신은 (1, 1)에서 (N, M)의 위치까지 이동하려 하는데, 이때 최단 경로로 이동하려 한다. 최단경로는 맵에서 가장 적은 개수의 칸을 지나는 경로를 말하는데, 이때 시작하는 칸과 끝나는 칸도 포함해서 센다.

만약에 이동하는 도중에 한 개의 벽을 부수고 이동하는 것이 좀 더 경로가 짧아진다면, 벽을 한 개 까지 부수고 이동하여도 된다.

한 칸에서 이동할 수 있는 칸은 상하좌우로 인접한 칸이다.

맵이 주어졌을 때, 최단 경로를 구해 내는 프로그램을 작성하시오.

입력
첫째 줄에 N(1 ≤ N ≤ 1,000), M(1 ≤ M ≤ 1,000)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 M개의 숫자로 맵이 주어진다. (1, 1)과 (N, M)은 항상 0이라고 가정하자.

출력
첫째 줄에 최단 거리를 출력한다. 불가능할 때는 -1을 출력한다.

1. 아이디어

💡 말이 되고픈 원숭이와 비슷한 문제 유형
💡 3차원 배열을 사용하여 최소 거리를 갱신해나감
( 한 배열은 벽을 부쉈는지 확인하는 용도 )
💡 벽을 한 번도 안 부쉈으면, 부수기
💡 벽이 없는 곳이라면 그냥 이동
💡 마지막 칸에 도달하면 queue에서 poll한 cnt+1값을 출력함

2. 핵심 풀이

1. 3차원 배열을 사용하여 최소 거리를 갱신해나감
   ( 한 배열은 벽을 부쉈는지 확인하는 용도 )

dist = new int[n][m][2];

2. 벽을 한 번도 안 부쉈으면, 부수기

if(cur.wallBreak < 1) {
	if(map[nx][ny] == 1 && dist[nx][ny][cur.wallBreak+1] == 0) {
		dist[nx][ny][cur.wallBreak+1] = cur.cnt+1;
		q.add(new Node(nx,ny,cur.cnt+1, cur.wallBreak+1));
	}
}

3. 벽이 없는 곳이라면 그냥 이동

if(map[nx][ny] == 0 && dist[nx][ny][cur.wallBreak] == 0) {
	dist[nx][ny][cur.wallBreak] = cur.cnt+1;
	q.add(new Node(nx, ny, cur.cnt+1, cur.wallBreak));
}

4. 마지막 칸에 도달하면 queue에서 poll한 cnt+1값을 출력함

if(cur.x == n-1 && cur.y == m-1) {
	ret = cur.cnt+1;
	break;
}

3. 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Queue;
import java.util.LinkedList;
public class Bruteforce_12 {
	static int[][] map;
	static int[][][] dist;
	static int[] dx = {0,0,1,-1};
	static int[] dy = {1,-1,0,0};
	static int n,m;
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		String[] s = br.readLine().split(" ");
		
		n = Integer.parseInt(s[0]);
		m = Integer.parseInt(s[1]);
		map = new int[n][m];
		dist = new int[n][m][2];
		
		for(int i=0; i<n; i++) {
			s = br.readLine().split("");
			for(int j=0; j<m; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(s[j]);
			}
		}
		
		System.out.println(bfs());
		
	}
	
	static int bfs() {
		Queue<Node> q = new LinkedList<>();
		q.add(new Node(0,0,0,0));
		dist[0][0][0] = 0;
		int ret = -1;
		
		while(!q.isEmpty()) {
			Node cur = q.poll();
			
			if(cur.x == n-1 && cur.y == m-1) {
				ret = cur.cnt+1;
				break;
			}
			
			for(int i=0; i<4; i++) {
				int nx = cur.x + dx[i];
				int ny = cur.y + dy[i];
				
				if(nx < 0 || ny < 0 || nx>=n || ny>= m)
					continue;
				
				if(cur.wallBreak < 1) {
					if(map[nx][ny] == 1 && dist[nx][ny][cur.wallBreak+1] == 0) {
						dist[nx][ny][cur.wallBreak+1] = cur.cnt+1;
						q.add(new Node(nx,ny,cur.cnt+1, cur.wallBreak+1));
					}
				}
				
				if(map[nx][ny] == 0 && dist[nx][ny][cur.wallBreak] == 0) {
					dist[nx][ny][cur.wallBreak] = cur.cnt+1;
					q.add(new Node(nx, ny, cur.cnt+1, cur.wallBreak));
				}
			}
		}
		
		return ret;
	}

	static class Node {
		int x;
		int y;
		int cnt;
		int wallBreak;
		Node(int x, int y, int cnt, int wallBreak){
			this.x = x;
			this.y = y;
			this.cnt = cnt;
			this.wallBreak = wallBreak;
		}
	}
}

4. 결과

성공✨
왜 2차원 배열으로는 성공하지 못할까?..