문제
총 8개의 톱니를 가지고 있는 톱니바퀴 4개가 아래 그림과 같이 일렬로 놓여져 있다. 또, 톱니는 N극 또는 S극 중 하나를 나타내고 있다. 톱니바퀴에는 번호가 매겨져 있는데, 가장 왼쪽 톱니바퀴가 1번, 그 오른쪽은 2번, 그 오른쪽은 3번, 가장 오른쪽 톱니바퀴는 4번이다.
이때, 톱니바퀴를 총 K번 회전시키려고 한다. 톱니바퀴의 회전은 한 칸을 기준으로 한다. 회전은 시계 방향과 반시계 방향이 있고, 아래 그림과 같이 회전한다.
톱니바퀴를 회전시키려면, 회전시킬 톱니바퀴와 회전시킬 방향을 결정해야 한다. 톱니바퀴가 회전할 때, 서로 맞닿은 극에 따라서 옆에 있는 톱니바퀴를 회전시킬 수도 있고, 회전시키지 않을 수도 있다. 톱니바퀴 A를 회전할 때, 그 옆에 있는 톱니바퀴 B와 서로 맞닿은 톱니의 극이 다르다면, B는 A가 회전한 방향과 반대방향으로 회전하게 된다. 예를 들어, 아래와 같은 경우를 살펴보자.
두 톱니바퀴의 맞닿은 부분은 초록색 점선으로 묶여있는 부분이다. 여기서, 3번 톱니바퀴를 반시계 방향으로 회전했다면, 4번 톱니바퀴는 시계 방향으로 회전하게 된다. 2번 톱니바퀴는 맞닿은 부분이 S극으로 서로 같기 때문에, 회전하지 않게 되고, 1번 톱니바퀴는 2번이 회전하지 않았기 때문에, 회전하지 않게 된다. 따라서, 아래 그림과 같은 모양을 만들게 된다.
위와 같은 상태에서 1번 톱니바퀴를 시계 방향으로 회전시키면, 2번 톱니바퀴가 반시계 방향으로 회전하게 되고, 2번이 회전하기 때문에, 3번도 동시에 시계 방향으로 회전하게 된다. 4번은 3번이 회전하지만, 맞닿은 극이 같기 때문에 회전하지 않는다. 따라서, 아래와 같은 상태가 된다.
톱니바퀴의 초기 상태와 톱니바퀴를 회전시킨 방법이 주어졌을 때, 최종 톱니바퀴의 상태를 구하는 프로그램을 작성하시오.
입력
첫째 줄에 1번 톱니바퀴의 상태, 둘째 줄에 2번 톱니바퀴의 상태, 셋째 줄에 3번 톱니바퀴의 상태, 넷째 줄에 4번 톱니바퀴의 상태가 주어진다. 상태는 8개의 정수로 이루어져 있고, 12시방향부터 시계방향 순서대로 주어진다. N극은 0, S극은 1로 나타나있다.
다섯째 줄에는 회전 횟수 K(1 ≤ K ≤ 100)가 주어진다. 다음 K개 줄에는 회전시킨 방법이 순서대로 주어진다. 각 방법은 두 개의 정수로 이루어져 있고, 첫 번째 정수는 회전시킨 톱니바퀴의 번호, 두 번째 정수는 방향이다. 방향이 1인 경우는 시계 방향이고, -1인 경우는 반시계 방향이다.
출력
총 K번 회전시킨 이후에 네 톱니바퀴의 점수의 합을 출력한다. 점수란 다음과 같이 계산한다.
1번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 1점
2번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 2점
3번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 4점
4번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 8점
예제 입력
10101111
01111101
11001110
00000010
2
3 -1
1 1예제 출력
7풀이
/* Date: 2020-09-27 */
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
using namespace std;
int Map[5][9];
int newMap[5][9];
int is_rotate[5];
int K, Rst = 0;
void init(){
for(int i = 1; i <= 4; i++){
for(int j = 1; j <= 8; j++){
scanf("%1d", &Map[i][j]);
}
}
cin >> K;
}
void rotate(int x, int dir){
is_rotate[x] = 1;
if(dir == 1){
newMap[x][1] = Map[x][8];
for(int i = 1; i <= 7; i++){
newMap[x][i+1] = Map[x][i];
}
} else {
newMap[x][8] = Map[x][1];
for(int i = 1; i<= 7; i++){
newMap[x][i] = Map[x][i+1];
}
}
}
int reverse(int dir){
if(dir == 1) return -1;
return 1;
}
void start_rotate(int x, int dir){
switch(x){
case 1:
rotate(1, dir);
if(Map[1][3] != Map[2][7]){
rotate(2, reverse(dir));
if(Map[2][3] != Map[3][7]){
rotate(3, dir);
if(Map[3][3] != Map[4][7]){
rotate(4, reverse(dir));
}
}
}
break;
case 2:
rotate(2, dir);
if(Map[2][7] != Map[1][3]){
rotate(1, reverse(dir));
}
if(Map[2][3] != Map[3][7]){
rotate(3, reverse(dir));
if(Map[3][3] != Map[4][7]){
rotate(4, dir);
}
}
break;
case 3:
rotate(3, dir);
if(Map[3][7] != Map[2][3]){
rotate(2, reverse(dir));
if(Map[2][7] != Map[1][3]){
rotate(1, dir);
}
}
if(Map[3][3] != Map[4][7]){
rotate(4, reverse(dir));
}
break;
case 4:
rotate(4, dir);
if(Map[4][7] != Map[3][3]){
rotate(3, reverse(dir));
if(Map[3][7] != Map[2][3]){
rotate(2, dir);
if(Map[2][7] != Map[1][3]){
rotate(1, reverse(dir));
}
}
}
}
}
void update_map(){
for(int i = 1; i <= 4; i++){
if(is_rotate[i]){
for(int j = 1; j <= 8; j++){
Map[i][j] = newMap[i][j];
}
}
}
}
int main(){
init();
int start, dir;
for(int iter = 0; iter < K; iter++){
cin >> start >> dir;
memset(is_rotate, 0, sizeof(is_rotate));
memset(newMap, 0, sizeof(newMap));
start_rotate(start, dir);
update_map();
}
if(Map[1][1]) Rst += 1;
if(Map[2][1]) Rst += 2;
if(Map[3][1]) Rst += 4;
if(Map[4][1]) Rst += 8;
cout << Rst << endl;
}처음에 문제 이해를 잘못했다. 톱니바퀴들의 회전은 첫 톱니바퀴가 선택되는 순간 static하게 결정되는 것인데 dynamic하게 결정되는 것이라고 생각했다. (왜 그렇게 생각했을까 재귀함수를 떠올려서인가..)
시뮬레이션 문제는 DFS나 BFS 알고리즘을 사용하지 않고, 처음부터 케이스 별로 하드코딩을 통해 푸는 것이 디버깅 및 풀이가 더 쉬울 때가 있다. 물론 다소 무식한 방법이며 그만큼 예외 케이스를 잘 생각해서 꼼꼼하게 설계해야 하겠지만.
아무튼 개인적인 생각이다. 그리고 하드코딩 보다는 규칙을 찾아 함수를 만드는 게 베스트이다.
입력을 다차원 배열에 받아 Map의 개념을 가지고 갈 거라면, 위 문제에서 사용한 것처럼 또 다른 Map(위 문제의 풀이에선 newMap으로 정의하여 사용)을 정의하여 사용할 수 있다는 걸 유념하자.
이는 문제를 더 간단하게 풀 수 있는 key 중 하나가 될 수 있다. 경험상 시뮬레이션 문제뿐만 아니라 DFS, BFS 알고리즘에서도 유용하게 사용할 수 있다.
풀고 나니 어려운 게 아닌데, 처음에 생각을 잘못해서 삽질을 하는 바람에 시간이 꽤 걸렸다.
문제 파악 및 초반 설계에 더 주의를 기울이도록 하자.
