문제
'Dummy' 라는 도스게임이 있다. 이 게임에는 뱀이 나와서 기어다니는데, 사과를 먹으면 뱀 길이가 늘어난다. 뱀이 이리저리 기어다니다가 벽 또는 자기자신의 몸과 부딪히면 게임이 끝난다.
게임은 NxN 정사각 보드위에서 진행되고, 몇몇 칸에는 사과가 놓여져 있다. 보드의 상하좌우 끝에 벽이 있다. 게임이 시작할때 뱀은 맨위 맨좌측에 위치하고 뱀의 길이는 1 이다. 뱀은 처음에 오른쪽을 향한다.
뱀은 매 초마다 이동을 하는데 다음과 같은 규칙을 따른다.
먼저 뱀은 몸길이를 늘려 머리를 다음칸에 위치시킨다.
만약 벽이나 자기자신의 몸과 부딪히면 게임이 끝난다.
만약 이동한 칸에 사과가 있다면, 그 칸에 있던 사과가 없어지고 꼬리는 움직이지 않는다.
만약 이동한 칸에 사과가 없다면, 몸길이를 줄여서 꼬리가 위치한 칸을 비워준다. 즉, 몸길이는 변하지 않는다.
사과의 위치와 뱀의 이동경로가 주어질 때 이 게임이 몇 초에 끝나는지 계산하라.
입력
첫째 줄에 보드의 크기 N이 주어진다. (2 ≤ N ≤ 100) 다음 줄에 사과의 개수 K가 주어진다. (0 ≤ K ≤ 100)
다음 K개의 줄에는 사과의 위치가 주어지는데, 첫 번째 정수는 행, 두 번째 정수는 열 위치를 의미한다. 사과의 위치는 모두 다르며, 맨 위 맨 좌측 (1행 1열) 에는 사과가 없다.
다음 줄에는 뱀의 방향 변환 횟수 L 이 주어진다. (1 ≤ L ≤ 100)
다음 L개의 줄에는 뱀의 방향 변환 정보가 주어지는데, 정수 X와 문자 C로 이루어져 있으며. 게임 시작 시간으로부터 X초가 끝난 뒤에 왼쪽(C가 'L') 또는 오른쪽(C가 'D')로 90도 방향을 회전시킨다는 뜻이다. X는 10,000 이하의 양의 정수이며, 방향 전환 정보는 X가 증가하는 순으로 주어진다.
출력
첫째 줄에 게임이 몇 초에 끝나는지 출력한다.
풀이
이 문제는 생각보다 고려해야하는 점이 많았던 구현 문제로 느껴졌다.
조건 자체는 어렵지 않았으나, 개인적으로 맨 마지막 조건이 함정으로 느껴졌다. 단순 조건만 봤을 때 왜 몸길이가 변하는지 알 수 없었다.
하지만 가장 처음에 나오는 조건인 뱀은 몸길이를 늘려 머리를 다음칸에 위치시킨다와 연결해서 생각해보면 머리는 늘어나고, 꼬리는 줄어들기 때문에 몸길이가 변하지 않는다는 사실을 알 수 있다.
그 다음으로 고려했던 내용은 뱀을 어떤 자료구조를 이용해서 구현할까?였다. 고민한 이유는 바로 주어진 모든 조건에서 뱀의 머리 위치와 꼬리의 위치가 매 초마다 변경되고, 벽이나 자기자신의 몸과 부딪히면 게임이 끝나는 조건 때문이다.
이 부분에서 대략 1시간정도를 고민했었다. 고민 끝에 선입선출의 특성을 가진 큐 자료구조를 사용하기로 결심했다. 이유는 단순하다
가장 먼저 큐에 들어오는 값이 꼬리이고, 이 후에 들어오는 값이 머리이다. 이 상태에서 마지막 조건인 사과가 없을 때, 몸길이를 줄이게 되는데 이때 큐에서 poll 연산과 add 연산을 진행하면된다. poll 연산을 진행한다면 가장 먼저 들어온 녀석 즉, 꼬리값이 삭제가 될 것이고 add 연산을 한다면 새로운 위치에 뱀의 머리 값이 들어오게 될 것이다.
이 후 X초가 지난 후에 뱀이 이동하는 로직은 작성한 코드로 이해하는 것이 조금 더 빠르다.
하지만, 큐로 푼다면 이 문제를 풀기가 굉장히 어려워진다. 어쩌면 불가능할 수 있다. 필자도 최초에 큐로 풀었다가 실패를 맛보고 며칠동안 고민을 많이 했다. 디버깅으로 확인해보면 결과 탈출조건에서 문제가 발생했다는것을 알 수 있었다.
실수한 부분
-
뱀의 위치를 Pair라는 객체를 사용해서 저장했지만, 문제는
contains메소드를 사용할 때, 발생하였다. 해당 메소드는 인자로 넘어온 값이 리스트에 존재하는지를 체크해주는 메소드인데, 최초에 작성했던 코드는new Pair(nx, ny)를 생성하여 비교하고 있었다. 이러니,,비교를 할 수 없기 때문에 종료조건에 탈출할 수 없게 된다. -
자기몸에 부딪히는 경우를 판별하기 위해선 현재 리스트안에 저장되어 있는 뱀의 위치들을 순회하면서 체크했어야 하는데, 그렇게 로직을 구상하지 않았다.
실패했던 소스 코드
class Pair {
int x;
int y;
public Pair(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}
import java.io.*;
import java.util.*;
public class _3190_ {
static int[][] map;
// 동 남 서 북 방향
static int[] dx = {0, 1, 0, -1};
static int[] dy = {1, 0, -1, 0};
static int N, K, L;
static Map<Integer, String> move;
static final int APPLE = 1;
public static void main(String[] args) throws Exception{
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
N = Integer.parseInt(br.readLine());
K = Integer.parseInt(br.readLine());
map = new int[N][N];
move = new HashMap<>();
StringTokenizer st;
for (int i = 0; i < K; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
int x = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
int y = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
map[x][y] = APPLE;
}
L = Integer.parseInt(br.readLine());
for (int i = 0; i < L; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
move.put(Integer.parseInt(st.nextToken()), st.nextToken());
}
dummyGame();
}
private static void dummyGame() {
Queue<Pair> queue = new LinkedList<>();
queue.add(new Pair(0, 0));
int time = 0;
// 현재 뱀의 위치
int cx = 0;
int cy = 0;
int direction = 0; // 뱀은 처음에 동쪽으로 이동한다.
while (true) {
int nx = cx + dx[direction];
int ny = cy + dy[direction];
time++;
// 벽에 부딪히는 경우
if (nx < 0 || nx >= N || ny < 0 || ny >= N) {
break;
}
// 자기 몸에 부딪히는 경우
// 리스트나 배열에 해당 좌표가 존재하는지 판별 -> 있다면 몸에 부딪힘, 없다면 암것도아님
// 문제가 발생한 코드
if (queue.contains(new Pair(nx, ny))) {
break;
}
// 벽과 자기 몸에 안부딪히는 경우
if (map[nx][ny] == APPLE) {
map[nx][ny] = 0;
queue.add(new Pair(nx, ny)); // 큐에 집어넣는 것이 뱀의 몸길이를 늘려 머리를 다음칸에 이동시키는 로직
} else {
// 몸길이를 줄여서 꼬리가 위치한 칸을 비워준다. 즉, 몸길이는 변하지 않는다.
queue.add(new Pair(nx, ny)); // 머리는 늘리고
queue.poll(); // 꼬리는 비운다. 결국 앞뒤로 -1, +1 이기 때문에 몸길이가 변하지 않는다.
}
// 방향 전환
// 시간초가 증가하면서 방향 변환 정보에 해당하는 초가 존재한다면 방향을 바꿔줘야한다.
if (move.containsKey(time)) {
String next_direction = move.get(time);
if (next_direction.equals("D")) {
direction++;
if (direction == 4) {
direction = 0;
}
} else {
direction--;
if (direction == -1) {
direction = 3;
}
}
}
cx = nx;
cy = ny;
}
System.out.println(time);
}
}다시 도전한 풀이 (최초에 작성한 로직과 거의 동일하기 때문에 주석을 따로 작성하진 않음)
import java.io.*;
import java.util.*;
public class _3190_2 {
static int N, K, L;
static int[][] map;
static int[] dx = new int[]{0, 1, 0, -1};
static int[] dy = new int[]{1, 0, -1, 0};
static Map<Integer, String> moveInfo = new HashMap<>();
static final int APPLE = 1;
public static void main(String[] args) throws Exception{
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
N = Integer.parseInt(br.readLine());
K = Integer.parseInt(br.readLine());
map = new int[N][N];
for (int i = 0; i < K; i++) {
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
int x = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
int y = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
map[x][y] = 1;
}
L = Integer.parseInt(br.readLine());
for (int i = 0; i < L; i++) {
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
int X = Integer.parseInt(st.nextToken());
String C = st.nextToken();
moveInfo.put(X, C);
}
dummyGame();
}
private static void dummyGame() {
List<int[]> snake = new LinkedList<>();
int snakeX = 0;
int snakeY = 0;
int time = 0;
int direction = 0;
snake.add(new int[]{snakeX, snakeY});
while (true) {
int nx = snakeX + dx[direction];
int ny = snakeY + dy[direction];
time++;
if (nx < 0 || nx >= N || ny < 0 || ny >= N) {
System.out.println(time);
return;
}
for (int i = 0; i < snake.size(); i++) {
if (nx == snake.get(i)[0] && ny == snake.get(i)[1]) {
System.out.println(time);
return;
}
}
if (map[nx][ny] == APPLE) {
map[nx][ny] = 0;
snake.add(new int[]{nx, ny});
} else {
snake.add(new int[]{nx, ny});
snake.remove(0);
}
if (moveInfo.containsKey(time)) {
String next_direction = moveInfo.get(time);
if (next_direction.equals("D")) {
direction++;
if (direction == 4) {
direction = 0;
}
} else {
direction--;
if (direction == -1) {
direction = 3;
}
}
}
snakeX = nx;
snakeY = ny;
}
}
}
