행렬 테두리 회전하기

원본 : https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/77485

문제

문제 내용
rows x columns 크기인 행렬이 있습니다. 행렬에는 1부터 rows x columns까지의 숫자가 한 줄씩 순서대로 적혀있습니다. 이 행렬에서 직사각형 모양의 범위를 여러 번 선택해, 테두리 부분에 있는 숫자들을 시계방향으로 회전시키려 합니다. 각 회전은 (x1, y1, x2, y2)인 정수 4개로 표현하며, 그 의미는 다음과 같습니다.

x1 행 y1 열부터 x2 행 y2 열까지의 영역에 해당하는 직사각형에서 테두리에 있는 숫자들을 한 칸씩 시계방향으로 회전합니다.
다음은 6 x 6 크기 행렬의 예시입니다.

이 행렬에 (2, 2, 5, 4) 회전을 적용하면, 아래 그림과 같이 2행 2열부터 5행 4열까지 영역의 테두리가 시계방향으로 회전합니다. 이때, 중앙의 15와 21이 있는 영역은 회전하지 않는 것을 주의하세요.

행렬의 세로 길이(행 개수) rows, 가로 길이(열 개수) columns, 그리고 회전들의 목록 queries가 주어질 때, 각 회전들을 배열에 적용한 뒤, 그 회전에 의해 위치가 바뀐 숫자들 중 가장 작은 숫자들을 순서대로 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

입출력 예시

rows	columns	queries	result
6	6	[[2,2,5,4],[3,3,6,6],[5,1,6,3]]	[8, 10, 25]
3	3	[[1,1,2,2],[1,2,2,3],[2,1,3,2],[2,2,3,3]]	[1, 1, 5, 3]
100	97	[[1,1,100,97]]	[1]

풀이

단순 구현 문제인 것 같다.

아이디어

회전해야하는 행렬의 왼쪽 위 꼭짓점과 오른쪽 아래 꼭짓점을 기준으로, 회전하며 숫자를 Deque에 저장한다.
그리고, 다시 한 바퀴 돌며 deque에 있는 숫자들을 poll하여 저장한다.

아무런 처리없이 위 과정을 하면, 동일하게 저장된다. Queue가 아닌 Deque를 선택한 이유는 하나의 처리과정이 필요하기 때문이다. 예를 들어 회전 범위를 돌며 수집한 번호가 [1, 2, 3, 4]인 경우, 다시 동일한 범위를 poll()하며 저장하면 동일하다
이때, [1, 2, 3, 4] => [4, 1, 2, 3]으로 변경 한뒤, 동일한 범위를 회전하며 poll()하며 저장하면 회전한 효과를 가질 수 있다.

Query에 왼쪽 위 꼭짓점과 오른쪽 아래 꼭짓점을 기준으로 옮겨야할 번호 수집

	private Deque<Integer> collectNumbers(int[] query) {
		Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
		int leftTopY = query[0] - 1;
		int leftTopX = query[1] - 1;
		int rightBottomY = query[2] - 1;
		int rightBottomX = query[3] - 1;

		// right way
		for (int i = leftTopX; i <= rightBottomX; i++) {
			deque.add(board[leftTopY][i]);
		}

		// down way
		for (int i = leftTopY + 1; i <= rightBottomY; i++) {
			deque.add(board[i][rightBottomX]);
		}

		// left way
		for (int i = rightBottomX - 1; i >= leftTopX; i--) {
			deque.add(board[rightBottomY][i]);
		}

		// up way
		for (int i = rightBottomY - 1; i > leftTopY; i--) { // 중복 제거
			deque.add(board[i][leftTopX]);
		}

		return deque;
	}

Deque 회전 과정 처리 후 저장

private int spreadDeque(Deque<Integer> deque, int[] query) {
		int minNumber = Integer.MAX_VALUE;

		deque.addFirst(deque.pollLast()); // ex) 1, 2, 3, 4 ---> 4, 1, 2, 3

		int leftTopY = query[0] - 1;
		int leftTopX = query[1] - 1;
		int rightBottomY = query[2] - 1;
		int rightBottomX = query[3] - 1;

		// right way
		for (int i = leftTopX; i <= rightBottomX; i++) {
			Integer poll = deque.poll();
			if (poll < minNumber) {
				minNumber = poll;
			}
			board[leftTopY][i] = poll;
		}

		// bottom way
		for (int i = leftTopY + 1; i <= rightBottomY; i++) {
			Integer poll = deque.poll();
			if (poll < minNumber) {
				minNumber = poll;
			}
			board[i][rightBottomX] = poll;
		}

		// left way
		for (int i = rightBottomX - 1; i >= leftTopX; i--) {
			Integer poll = deque.poll();
			if (poll < minNumber) {
				minNumber = poll;
			}
			board[rightBottomY][i] = poll;
		}

		// right way
		for (int i = rightBottomY - 1; i > leftTopY; i--) { // 중복 제거
			Integer poll = deque.poll();
			if (poll < minNumber) {
				minNumber = poll;
			}
			board[i][leftTopX] = poll;
		}

		return minNumber;
	}

정답 코드

class Solution {
	private int[][] board;

	public int[] solution(int rows, int columns, int[][] queries) {
		int N = queries.length;
		int[] answer = new int[N];

		board = new int[rows][columns];

		fillBoard(rows, columns);
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			int[] query = queries[i];
			int minNumber = rotateMatrixEdge(query);
			answer[i] = minNumber;
		}

		return answer;
	}

	private void fillBoard(int rows, int columns) {
		int number = 0;
		for (int i = 0; i < rows; i++) {
			for (int j = 0; j < columns; j++) {
				board[i][j] = ++number;
			}
		}
	}

	private int rotateMatrixEdge(int[] query) {

		Deque<Integer> deque = collectNumbers(query);
		int minNumber = spreadDeque(deque, query);
		return minNumber;
	}

	private Deque<Integer> collectNumbers(int[] query) {
		Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
		int leftTopY = query[0] - 1;
		int leftTopX = query[1] - 1;
		int rightBottomY = query[2] - 1;
		int rightBottomX = query[3] - 1;

		// right way
		for (int i = leftTopX; i <= rightBottomX; i++) {
			deque.add(board[leftTopY][i]);
		}

		// down way
		for (int i = leftTopY + 1; i <= rightBottomY; i++) {
			deque.add(board[i][rightBottomX]);
		}

		// left way
		for (int i = rightBottomX - 1; i >= leftTopX; i--) {
			deque.add(board[rightBottomY][i]);
		}

		// up way
		for (int i = rightBottomY - 1; i > leftTopY; i--) { // 중복 제거
			deque.add(board[i][leftTopX]);
		}

		return deque;
	}

	private int spreadDeque(Deque<Integer> deque, int[] query) {
		int minNumber = Integer.MAX_VALUE;

		deque.addFirst(deque.pollLast()); // ex) 1, 2, 3, 4 ---> 4, 1, 2, 3

		int leftTopY = query[0] - 1;
		int leftTopX = query[1] - 1;
		int rightBottomY = query[2] - 1;
		int rightBottomX = query[3] - 1;

		// right way
		for (int i = leftTopX; i <= rightBottomX; i++) {
			Integer poll = deque.poll();
			if (poll < minNumber) {
				minNumber = poll;
			}
			board[leftTopY][i] = poll;
		}

		// bottom way
		for (int i = leftTopY + 1; i <= rightBottomY; i++) {
			Integer poll = deque.poll();
			if (poll < minNumber) {
				minNumber = poll;
			}
			board[i][rightBottomX] = poll;
		}

		// left way
		for (int i = rightBottomX - 1; i >= leftTopX; i--) {
			Integer poll = deque.poll();
			if (poll < minNumber) {
				minNumber = poll;
			}
			board[rightBottomY][i] = poll;
		}

		// right way
		for (int i = rightBottomY - 1; i > leftTopY; i--) { // 중복 제거
			Integer poll = deque.poll();
			if (poll < minNumber) {
				minNumber = poll;
			}
			board[i][leftTopX] = poll;
		}

		return minNumber;
	}
}