거리두기 확인하기

LEEHAKJIN-VV·2022년 6월 8일
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프로그래머스

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출처: 프로그래머스 코딩 테스트 연습

문제 설명

개발자를 희망하는 죠르디가 카카오에 면접을 보러 왔습니다.

코로나 바이러스 감염 예방을 위해 응시자들은 거리를 둬서 대기를 해야하는데 개발 직군 면접인 만큼
아래와 같은 규칙으로 대기실에 거리를 두고 앉도록 안내하고 있습니다.

  1. 대기실은 5개이며, 각 대기실은 5x5 크기입니다.
  2. 거리두기를 위하여 응시자들 끼리는 맨해튼 거리1가 2 이하로 앉지 말아 주세요.
  3. 단 응시자가 앉아있는 자리 사이가 파티션으로 막혀 있을 경우에는 허용합니다.

예를 들어,

5개의 대기실을 본 죠르디는 각 대기실에서 응시자들이 거리두기를 잘 기키고 있는지 알고 싶어졌습니다. 자리에 앉아있는 응시자들의 정보와 대기실 구조를 대기실별로 담은 2차원 문자열 배열 places가 매개변수로 주어집니다. 각 대기실별로 거리두기를 지키고 있으면 1을, 한 명이라도 지키지 않고 있으면 0을 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해 주세요.

제한 사항

  • places의 행 길이(대기실 개수) = 5
    • places의 각 행은 하나의 대기실 구조를 나타냅니다.
  • places의 열 길이(대기실 세로 길이) = 5
  • places의 원소는 P,O,X로 이루어진 문자열입니다.
    • places 원소의 길이(대기실 가로 길이) = 5
    • P는 응시자가 앉아있는 자리를 의미합니다.
    • O는 빈 테이블을 의미합니다.
    • X는 파티션을 의미합니다.
  • 입력으로 주어지는 5개 대기실의 크기는 모두 5x5 입니다.
  • return 값 형식
    • 1차원 정수 배열에 5개의 원소를 담아서 return 합니다.
    • places에 담겨 있는 5개 대기실의 순서대로, 거리두기 준수 여부를 차례대로 배열에 담습니다.
    • 각 대기실 별로 모든 응시자가 거리두기를 지키고 있으면 1을, 한 명이라도 지키지 않고 있으면 0을 담습니다.

입출력 예

Nresult
[["POOOP", "OXXOX", "OPXPX", "OOXOX", "POXXP"],["POOPX", "OXPXP", "PXXXO", "OXXXO", "OOOPP"],["PXOPX", "OXOXP", "OXPOX", "OXXOP", "PXPOX"],["OOOXX", "XOOOX", "OOOXX", "OXOOX", "OOOOO"],["PXPXP", "XPXPX", "PXPXP", "XPXPX", "PXPXP"]][1, 0, 1, 1, 1]

입출력 예 설명

입출력 예 #1

첫 번째 대기실

  • 모든 응시자가 거리두기를 지키고 있습니다.

두 번째 대기실

  • (0, 0) 자리의 응시자와 (2, 0) 자리의 응시자가 거리두기를 지키고 있지 않습니다.
  • (1, 2) 자리의 응시자와 (0, 3) 자리의 응시자가 거리두기를 지키고 있지 않습니다.
  • (4, 3) 자리의 응시자와 (4, 4) 자리의 응시자가 거리두기를 지키고 있지 않습니다.

세 번째 대기실

  • 모든 응시자가 거리두기를 지키고 있습니다.

네 번째 대기실

다섯 번째 대기실

  • 모든 응시자가 거리두기를 지키고 있습니다.

두 번째 대기실을 제외한 모든 대기실에서 거리두기가 지켜지고 있으므로, 배열 [1, 0, 1, 1, 1]을 return 합니다.

제한 시간 안내

  • 정확성 테스트 : 10초

두 테이블 T1, T2가 행렬 (r1, c1), (r2, c2)에 각각 위치하고 있다면, T1, T2 사이의 맨해튼 거리는 |r1 - r2| + |c1 - c2| 입니다. ↩

내가 제출한 코드

import Foundation

func solution(_ places:[[String]]) -> [Int] {
    var result: [Int] = [] // 결과를 반환할 배열
    
    for place in places { // 각 대기실 정보를 얻음 
        let seatList: [[String]] = place.map{ // 5 * 5 크기의 대기실을 만듬
            (str) in
            return str.map{String($0)}
        }
        result.append(dfsAll(seatList)) // 각 대기실 마다 거리두기 지킴 여부를 확인
    }
    return result
}

func dfsAll(_ seatList: [[String]]) -> Int{
    var visited: [[Bool]] = Array(repeating: Array(repeating: false, count:5), count:5) // 중복 체크
    for i in 0..<seatList.count {
        for j in 0..<seatList[i].count {
            if seatList[i][j] == "P" { // 2차원 seatList에서 모든 사람(P)에 대해서만(파티션, 빈테이블 제외) 맨해튼 거리를 지키는지 확인하면 된다.
                if !dfs(i, j, 0, seatList, &visited) { // return 값이 false인 경우는 거리두기를 지키지 않았으므로 바로 0 반환
                    return 0
                }
            }
            // visited 초기화
            resetVisited(&visited)
        }
    }
    return 1 // 거리두기를 전부다 지켰으므로 1반환
}

func dfs(_ i: Int, _ j: Int, _ level: Int, _ seatList: [[String]], _ visited: inout [[Bool]]) -> Bool{
    /* dfs를 순회하면서 level이 3 이상이면 거리두기 지킴
       응시자 바로 옆에 파티션이 있는 경우 반드시 맨해튼 거리는 지켜짐(응시자와 응시자 사이에 파티션이 있으면 파티션을 둘러서 가야하므로 거리는 2초과)
       위 2가지 조건을 만족시키면 거리두기 지킴
    */
    if i < 0 || i >= 5 || j < 0 || j >= 5 { // 대기실 범위 벗어나는지 확인
        return true
    }
    if visited[i][j] || seatList[i][j] == "X" || level > 2 { // 이전에 방문한 자리 || 파티션 || 맨해튼 거리가 2초과
        return true
    }
    if seatList[i][j] == "P" && level <= 2 && level != 0 { // 출발 자리가 아니면서 맨해튼 거리가 2이하인 경우 flase 반환
        return false
    }
    visited[i][j] = true // 중복체크 방지
    
    if dfs(i,j+1,level+1,seatList, &visited) && dfs(i,j - 1,level+1,seatList,&visited) &&
    dfs(i+1,j,level+1,seatList,&visited) && dfs(i - 1,j,level+1,seatList,&visited) { // 조건 중 1개라도 false이면 맨해튼 거리를 지키지 않음
        return true
    } else {
        return false
    }
}

// 방문정보 초기화
func resetVisited(_ visited: inout [[Bool]]) {
    for x in 0..<visited.count {
        for y in 0..<visited[x].count {
            visited[x][y] = false
        }
    }
}

코드 설명

문제는 거리 두기를 확인해야 한다. 입력의 크기가 고정되어 있으며 면접자가 대기하는 대기실은 크기는 사진과 같이 2차원 배열이다. 그러므로 카카오 해설에 기술된 대로 각 자리를 1개의 정점으로 보고 bfs나 dfs를 이용하여 해결할 수 있다.

그러나 이번 풀이는 그래프를 구현하지 않고 2차원 배열 자체에서 거리 두기를 확인하는 방법을 사용한다. 자세한 방법은 코드를 보면서 설명한다.

문제에서 주어진 입력을 처리하는 코드다.

for place in places { // 각 대기실 정보를 얻음 
        let seatList: [[String]] = place.map{ // 5 * 5 크기의 대기실을 만듬
            (str) in
            return str.map{String($0)}
        }
        result.append(dfsAll(seatList)) // 각 대기실 마다 거리두기 지킴 여부를 확인
    }

places는 2차원 배열이며 각 element가 1개의 대기실 정보를 나타낸다. 즉 5개의 대기실 정보가 입력으로 주어진다. 대기실의 정보가 1차원 배열로 구현되어 있어 이를5*5 크기의 2차원 배열로 변환하였다. 이는 map 메소드를 이용하여 5개의 연속된 자리("POOOP")를 5개의 element를 가지는 배열로 변환한다. 즉 1차원 배열이 2차원 배열로 변환되어 대기실 정보를 나타낸다. 이 대기실 정보를 dfsAll 메소드의 파라미터에 할당하여 거리 두기 준수 여부를 확인한다.

다음으로 dfsAll 메소드를 살펴본다.

func dfsAll(_ seatList: [[String]]) -> Int{
    var visited: [[Bool]] = Array(repeating: Array(repeating: false, count:5), count:5) // 중복 체크
    for i in 0..<seatList.count {
        for j in 0..<seatList[i].count {
            if seatList[i][j] == "P" { // 2차원 seatList에서 모든 사람(P)에 대해서만(파티션, 빈테이블 제외) 맨해튼 거리를 지키는지 확인하면 된다.
                if !dfs(i, j, 0, seatList, &visited) { // return 값이 false인 경우는 거리두기를 지키지 않았으므로 바로 0 반환
                    return 0
                }
            }
            // visited 초기화
            resetVisited(&visited)
        }
    }
    return 1 // 거리두기를 전부다 지켰으므로 1반환
}

우선 recursion을 이용하여 2차원 배열을 탐색하므로 중복 방지를 위해 2차원 Bool 배열을 선언하고 이를 visited라고 한다. 다음으로 거리 두기 여부를 확인해야 하는데 사람과 사람 사이의 맨해튼 거리가 3이상이면 된다. 그러므로 대기실 정보에서 "P"인 경에만 dfs 메소드를 호출한다. 이 메소드는 Bool값을 반환하고 false 이면 거리 두기를 지키지 않은 사람이 존재한다는 뜻으로 0을 반환하고 모두 거리 두기를 준수하면 1을 반환한다.

마지막으로 dfs 메소드를 살펴본다.

func dfs(_ i: Int, _ j: Int, _ level: Int, _ seatList: [[String]], _ visited: inout [[Bool]]) -> Bool{
    /* dfs를 순회하면서 level이 3 이상이면 거리두기 지킴
       응시자 바로 옆에 파티션이 있는 경우 반드시 맨해튼 거리는 지켜짐(응시자와 응시자 사이에 파티션이 있으면 파티션을 둘러서 가야하므로 거리는 2초과)
       위 2가지 조건을 만족시키면 거리두기 지킴
    */
    if i < 0 || i >= 5 || j < 0 || j >= 5 { // 대기실 범위 벗어나는지 확인
        return true
    }
    if visited[i][j] || seatList[i][j] == "X" || level > 2 { // 이전에 방문한 자리 || 파티션 || 맨해튼 거리가 2초과
        return true
    }
    if seatList[i][j] == "P" && level <= 2 && level != 0 { // 출발 자리가 아니면서 맨해튼 거리가 2이하인 경우 flase 반환
        return false
    }
    visited[i][j] = true // 중복체크 방지
}

우선 이 메소드에서 중요한 부분은 반환값이다. 즉 true 또는 false를 반환하는데 각 의미를 먼저 살펴본다.

  • true: 거리 두기를 아직 지키고 있다.
  • false: 거리 두기를 지키고 있지 않다.

메소드를 살펴보면 1개의 조건에서 false를 반환하는 것을 확인할 수 있다. dfs를 호출할 때, 파라미터 level이 0으로 할당되는데 이는 제일 처음 호출된 시점의 사람("P")과 현재 탐색하고 있는 사람, 파티션, 빈 테이블 사이의 거리를 의미한다. 즉 이 조건문은 현재 위치는 사람이 있으며 level이 2이하이면 처음 호출된 사람과 새로 탐색한 사람 사이의 맨해튼 거리가 2이하이므로 false를 반환하여 거리 두기를 지키지 않는다고 알려주는 것이다. 나머지 true를 반환하는 조건은 주석을 참고하여 이해할 수 있다.

위 조건들은 recursion에서 base case에 해당한다고 생각하자. recursion을 호출할 때는 무한 루프에 빠지지 않기 위해 항상 base case를 구현해야 한다.

다음으로 recursive case를 살펴본다.

if dfs(i,j+1,level+1,seatList, &visited) && dfs(i,j - 1,level+1,seatList,&visited) &&
    dfs(i+1,j,level+1,seatList,&visited) && dfs(i - 1,j,level+1,seatList,&visited) { // 조건 중 1개라도 false이면 맨해튼 거리를 지키지 않음
        return true
    } else {
        return false
    }

4번의 dfs를 호출하는 것을 확인할 수 있다. 이는 사람과 다른 사물 또는 사람과의 거리를 확인하기 위해 4가지 방향(동, 서, 남, 북)을 확인해야 하기 때문이다. base case에서 거리 두기를 지키지 않으면 false를 반환하고 나머지 경우는 모두 true를 반환한다. 즉 탐색한 4가지의 방향 중에서 1개의 방향이라도 false를 반환하면 맨해튼 거리가 2이하인 사람이 있다는 뜻이므로 이는 거리 두기를 준수하지 않은 것이다. 이 경우는 제일 처음 호출한 dfs(i, j, 0, seatList, &visited)가 false를 반환하게 된다. 만약 4가지 방향 모두 true를 반환한다면 결과적으로 true를 반환하고 해당 사람은 대기실 내에 있는 모든 사람과 거리 두기를 준수했다는 의미가 된다.

몰랐던 사실 or 기억하면 도움이 될 만한 사실

1차원 배열을 2차원 배열로 변환

["POOOP", "OXXOX", "OPXPX", "OOXOX", "POXXP"]와 같은 1차원 배열을 2차원 배열로 변환하는 방법이다.

let oneDimensionArray = ["POOOP", "OXXOX", "OPXPX", "OOXOX", "POXXP"]

let twoDimensionArray = oneDimensionArray.map {
    (str) in
    return str.map{String($0)}
}

print(twoDimensionArray)

[["P", "O", "O", "O", "P"],
["O", "X", "X", "O", "X"],
["O", "P", "X", "P", "X"],
["O", "O", "X", "O", "X"],
["P", "O", "X", "X", "P"]]

우선 1차원 배열의 각 element에 접근하기 위해 map메소드를 사용하였고 각 element를 str이라고 한다. 이 메소드에 대해 map 메소드를 한 번 더 적용하여 str 파라미터의 각 element(1개의 문자)에 접근하고 이를 String으로 형변환 하여 반환하면 문자열이 문자열 배열로 변환하게 된다.

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