자물쇠와 열쇠

Huisu·2023년 3월 27일
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Coding Test Practice

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문제

문제 설명

고고학자인 "튜브"는 고대 유적지에서 보물과 유적이 가득할 것으로 추정되는 비밀의 문을 발견하였습니다. 그런데 문을 열려고 살펴보니 특이한 형태의 자물쇠로 잠겨 있었고 문 앞에는 특이한 형태의 열쇠와 함께 자물쇠를 푸는 방법에 대해 다음과 같이 설명해 주는 종이가 발견되었습니다.

잠겨있는 자물쇠는 격자 한 칸의 크기가 1 x 1인 N x N 크기의 정사각 격자 형태이고 특이한 모양의 열쇠는 M x M 크기인 정사각 격자 형태로 되어 있습니다.

자물쇠에는 홈이 파여 있고 열쇠 또한 홈과 돌기 부분이 있습니다. 열쇠는 회전과 이동이 가능하며 열쇠의 돌기 부분을 자물쇠의 홈 부분에 딱 맞게 채우면 자물쇠가 열리게 되는 구조입니다. 자물쇠 영역을 벗어난 부분에 있는 열쇠의 홈과 돌기는 자물쇠를 여는 데 영향을 주지 않지만, 자물쇠 영역 내에서는 열쇠의 돌기 부분과 자물쇠의 홈 부분이 정확히 일치해야 하며 열쇠의 돌기와 자물쇠의 돌기가 만나서는 안됩니다. 또한 자물쇠의 모든 홈을 채워 비어있는 곳이 없어야 자물쇠를 열 수 있습니다.

열쇠를 나타내는 2차원 배열 key와 자물쇠를 나타내는 2차원 배열 lock이 매개변수로 주어질 때, 열쇠로 자물쇠를 열수 있으면 true를, 열 수 없으면 false를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한 사항

  • key는 M x M(3 ≤ M ≤ 20, M은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
  • lock은 N x N(3 ≤ N ≤ 20, N은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
  • M은 항상 N 이하입니다.
  • key와 lock의 원소는 0 또는 1로 이루어져 있습니다.
    • 0은 홈 부분, 1은 돌기 부분을 나타냅니다.

입출력 예

keylockresult
[[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1]][[1, 1, 1], [1, 1, 0], [1, 0, 1]]True

입출력 예 설명


key를 시계 방향으로 90도 회전하고, 오른쪽으로 한 칸, 아래로 한 칸 이동하면 lock의 홈 부분을 정확히 모두 채울 수 있습니다.

아이디어

  • 회전하는 함수와 체크하는 함수를 따로 만들어야겠다
  • 자물쇠를 아주 크게 만들고 그 위를 움직이면서 키를 맞춰 보는 작업 필요

제출 코드

def turn(key, m):
    result = []
    for i in range(m):
        temp = []
        for j in range(m):
            temp.append(key[j][i]) 
        result.append(temp[::-1])
    return result

def check(new_lock, n):
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if new_lock[i+n][j+n] != 1:
                return False
    return True

def solution(key, lock):
    n, m = len(lock), len(key)
    #3배 큰 자물쇠 만들고 중앙을 채우기
    new_lock = [[1] * (3*n) for i in range(3 * n)]
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            new_lock[i+n][j+n] = lock[i][j]
    #4번 회전하는 동안
    for spin in range(4):
        for i in range(2*n):
            for j in range(2*n):
                #열쇠 꽂기
                for key_x in range(m):
                    for key_y in range(m):
                        new_lock[i+key_x][j+key_y] += key[key_x][key_y]
                if check(new_lock, n):
                    return True
                else: #열쇠 빼기
                    for key_x in range(m):
                        for key_y in range(m):
                            new_lock[i+key_x][j+key_y] -= key[key_x][key_y]
        key = turn(key, m)
    return False

모범 풀이

def solution(key, lock):
    N = len(lock)
    v, vac = vacant(lock)
    if not vac: return True
    vac = vac[0]
    find = False
    for key in rotate(key):
        for i in range(len(key)):
            cnt = 0
            rr, cc = vac[0]-key[i][0], vac[1]-key[i][1]
            print(rr, cc)
            for j in range(i, len(key)):
                r, c = key[j]
                r, c = r+rr, c+cc
                if not (0 <= r < N and 0 <= c < N): continue
                if lock[r][c] == 1: break
                cnt += 1
            if cnt == v:
                find = True
                break
        if find: break
    if find: return True
    return False


def vacant(lock):
    N = len(lock)
    vac = []
    v = 0
    for r in range(N):
        for c in range(N):
            if lock[r][c] == 0:
                vac.append((r, c))
                v += 1
    return v, vac


def rotate(key):
    M = len(key)
    key1 = [(r, c) for r in range(M) for c in range(M) if key[r][c] == 1]
    key2 = [(M-r-1, c) for c, r in key1]
    key3 = [(r, M-c-1) for c, r in key1]
    key4 = [(M-r-1, M-c-1) for r, c in key1]

    key1 = quick_sort(key1)
    key2 = quick_sort(key2)
    key3 = quick_sort(key3)
    key4 = quick_sort(key4)
    print(key1, key2, key3, key4)

    return key1, key2, key3, key4


def quick_sort(arr):
    if not arr: return []
    pivot = arr[len(arr)//2]
    lesser, equal, greater = [], [pivot], []

    for pos in arr:
        if pos[0] < pivot[0]:
            lesser.append(pos)
        elif pos[0] > pivot[0]:
            greater.append(pos)
        else:
            if pos[1] < pivot[1]:
                lesser.append(pos)
            elif pos[1] > pivot[1]:
                greater.append(pos)

    return quick_sort(lesser) + equal + quick_sort(greater)
  • def vacant(lock): 채워지지 않은 자물쇠의 부분의 좌표를 set 형태의 원소로 가진 vac과 그 칸의 개수를 v에 담아 반환하는 함수

    • ex vac = [(1, 2), (2, 1)]
    • v = 2
  • if not vac: vac이라는 list가 비어 있다면

  • vac = vac[0]: vac의 첫 번째 빈자리부터 채우기

  • def rotate(key): key를 네 방향으로 회전시켰을 때 빈 자리의 index를 set 요소로 갖는 list를 sort해서 반환

    • sort 전 [(1, 0), (2, 1), (2, 2)][(2, 1), (1, 2), (0, 2)] [(0, 1), (1, 0), (2, 0)][(1, 2), (0, 1), (0, 0)]
    • sort 후 [(1, 0), (2, 1), (2, 2)][(0, 2), (1, 2), (2, 1)] [(0, 1), (1, 0), (2, 0)][(0, 0), (0, 1), (1, 2)]

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2023년 3월 27일

00H 55M

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