[BaekJoon] 14499 주사위 굴리기 (Java)

오태호·2022년 9월 7일

baekjoon 구현 백준

백준 알고리즘

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1. 문제 링크

https://www.acmicpc.net/problem/14499

2. 문제

요약

크기가 NxM인 지도가 존재하고, 지도의 오른쪽은 동쪽, 위쪽은 북쪽은 나타냅니다.
지도의 좌표는 (r, c)로 나타내며, r은 북쪽으로부터 떨어진 칸의 개수, c는 서쪽으로부터 떨어진 칸의 개수입니다.
지도의 위에 주사위가 하나 놓여져있으며, 주사위 전개도는 아래와 같습니다.

주사위는 지도 위에 윗 면이 1이고, 동쪽을 바라보는 방향이 3인 상태로 놓여져 있으며, 놓여져 있는 곳의 좌표는 (x, y)입니다.
처음에 주사위에는 모든 면에 0이 적혀 있습니다.
지도의 각 칸에는 정수가 하나씩 쓰여져 있고, 주사위를 굴렸을 때 이동한 칸에 쓰여있는 수가 0이면 주사위의 바닥면에 쓰여있는 수가 칸에 복사되고, 0이 아닌 경우에는 칸에 쓰여있는 수가 주사위의 바닥면으로 복사되며, 칸에 쓰여있는 수는 0이 됩니다.
주사위를 지도의 바깥으로 이동시키려고 한다면 해당 명령을 무시해야 하며, 출력도 하지 않습니다.
주사위를 놓은 곳의 좌표와 이동시키는 명령이 주어졌을 때, 주사위가 이동했을 때마다 상단에 쓰여있는 값을 구하는 문제입니다.
입력: 첫 번째 줄에 1보다 크거나 같고 20보다 작거나 같은 지도의 세로 크기 N, 가로 크기 M, 주사위를 놓은 곳의 좌표 x, y, 1보다 크거나 같고 1,000보다 작거나 같은 명령의 개수 K가 주어지고 두 번째 줄부터 N개의 줄에는 지도에 쓰여 있는 수가 북쪽부터 남쪽으로, 각 줄은 서쪽부터 동쪽 순서대로 주어지며 마지막 줄에는 이동하는 명령이 순서대로 주어집니다.
- 주사위를 놓은 곳의 좌표는 $0 ≤ x ≤ N - 1, 0 ≤ y ≤ M - 1$ 범위 내에 존재합니다.
- 주사위를 놓은 칸에 쓰여있는 수는 항상 0입니다.
- 지도의 각 칸에 쓰여있는 수는 10 미만의 자연수 또는 0입니다.
- 명령은 동쪽은 1, 서쪽은 2, 북쪽은 3, 남쪽은 4로 주어집니다.
출력: 이동할 때마다 주사위의 윗 면에 쓰여있는 수를 출력합니다.
- 바깥으로 이동시키려는 경우는 해당 명령을 무시해야 하며, 출력도 하지 않습니다.

3. 소스코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
	static StringBuilder sb = new StringBuilder();
	static int N, M, x, y, K, front = 2, left = 4, right = 3, behind = 5, bottom = 6, top = 1;
	static int[][] map;
	static int[] order, values = new int[7], opposite = new int[] {0, 6, 5, 4, 3, 2, 1};
	static ArrayList<Integer> top_values;
	static void input() {
		Reader scanner = new Reader();
		top_values = new ArrayList<>();
		N = scanner.nextInt();
		M = scanner.nextInt();
		map = new int[N][M];
		x = scanner.nextInt();
		y = scanner.nextInt();
		K = scanner.nextInt();
		order = new int[K];
		for(int i = 0; i < N; i++) {
			for(int j = 0; j < M; j++) {
				map[i][j] = scanner.nextInt();
			}
		}
		for(int i = 0; i < K; i++) order[i] = scanner.nextInt();
	}
	
	static void solution() {
		for(int i = 0; i < K; i++) {
			if(order[i] == 1) {
				if(canMove(x, y + 1)) {
					moveRight(x, y + 1);
					y++;
				}
			} else if(order[i] == 2) {
				if(canMove(x, y - 1)) {
					moveLeft(x, y - 1);
					y--;
				}
			} else if(order[i] == 3) {
				if(canMove(x - 1, y)) {
					moveUp(x - 1, y);
					x--;
				}
			} else if(order[i] == 4) {
				if(canMove(x + 1, y)) {
					moveDown(x + 1, y);
					x++;
				}
			}
		}
		for(int value : top_values) sb.append(value).append('\n');
		System.out.print(sb);
	}
	
	static void moveRight(int x, int y) {
		changeDiceDirection(front, bottom, top, behind, right, left);
		if(map[x][y] == 0) changeMapValue(x, y);
		else changeDiceValue(x, y);
		findTopValue();
	}
	
	static void moveLeft(int x, int y) {
		changeDiceDirection(front, top, bottom, behind, left, right);
		if(map[x][y] == 0) changeMapValue(x, y);
		else changeDiceValue(x, y);
		findTopValue();
	}
	
	static void moveUp(int x, int y) {
		changeDiceDirection(bottom, left, right, top, behind, front);
		if(map[x][y] == 0) changeMapValue(x, y);
		else changeDiceValue(x, y);
		findTopValue();
	}
	
	static void moveDown(int x, int y) {
		changeDiceDirection(top, left, right, bottom, front, behind);
		if(map[x][y] == 0) changeMapValue(x, y);
		else changeDiceValue(x, y);
		findTopValue();
	}
	
	static boolean canMove(int x, int y) {
		if(0 <= x && x < N && 0 <= y && y < M) return true;
		return false;
	}
	
	static void changeDiceDirection(int next_front, int next_left, int next_right, int next_behind, int next_bottom, int next_top) {
		front = next_front;
		left = next_left;
		right = next_right;
		behind = next_behind;
		bottom = next_bottom;
		top = next_top;
	}
	
	static void changeDiceValue(int x, int y) {
		values[bottom] = map[x][y];
		map[x][y] = 0;
	}
	
	static void changeMapValue(int x, int y) {
		map[x][y] = values[bottom];
	}
	
	static void findTopValue() {
		top_values.add(values[top]);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		input();
		solution();
	}
	
	static class Reader {
		BufferedReader br;
		StringTokenizer st;
		public Reader() {
			br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		}
		String next() {
			while(st == null || !st.hasMoreElements()) {
				try {
					st = new StringTokenizer(br.readLine());
				} catch (IOException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
			return st.nextToken();
		}
		int nextInt() {
			return Integer.parseInt(next());
		}
	}
}

4. 접근

주어진 명령들을 순서대로 진행하면서 명령을 진행한 후에 상단에 쓰여있는 값들을 출력합니다.

solution 함수

static void solution() {
	for(int i = 0; i < K; i++) {
		if(order[i] == 1) {
			if(canMove(x, y + 1)) {
				moveRight(x, y + 1);
				y++;
			}
		} else if(order[i] == 2) {
			if(canMove(x, y - 1)) {
				moveLeft(x, y - 1);
				y--;
			}
		} else if(order[i] == 3) {
			if(canMove(x - 1, y)) {
				moveUp(x - 1, y);
				x--;
			}
		} else if(order[i] == 4) {
			if(canMove(x + 1, y)) {
				moveDown(x + 1, y);
				x++;
			}
		}
	}
	for(int value : top_values) sb.append(value).append('\n');
	System.out.print(sb);
}

solution 함수에서는 주어진 명령들을 처음부터 보면서 어느 방향으로 이동하는 명령인지 확인하고 해당 방향으로 이동했을 때 지도 바깥으로 나가는지 확인하여 그렇지 않다면 해당 방향으로 움직이도록 합니다.
각 명령에서 상단에 쓰여있는 값을 top_values에 저장하고 모든 명령을 수행했을 때, top_values에 있는 값들을 출력합니다.

canMove 함수

static boolean canMove(int x, int y) {
	if(0 <= x && x < N && 0 <= y && y < M) return true;
	return false;
}

canMove 함수는 명령에 맞는 방향으로 주사위를 옮겼을 때, 그 위치가 지도 바깥인지를 판별하는 함수입니다.
만약 바깥이라면 false를, 그렇지 않다면 true를 반환합니다.

changeDiceDirection 함수

static void changeDiceDirection(int next_front, int next_left, int next_right, int next_behind, int next_bottom, int next_top) {
	front = next_front;
	left = next_left;
	right = next_right;
	behind = next_behind;
	bottom = next_bottom;
	top = next_top;
}

이 함수는 명령에 맞는 방향으로 움직였을 때, 주사위가 보는 방향을 변경해주는 함수입니다.
예를 들어, 주사위가 남쪽으로 움직였다면, 상단에 위치한 면은 앞면이 될 것이고, 하단에 위치한 면은 뒷면이 될 것이며, 앞면은 하단에 위치한 면이, 뒷면은 상단에 위치한 면이 될 것입니다.
이렇게 주사위가 이동할 때마다 주사위의 각 면이 바라보는 방향이 달라질텐데, 이를 변경해주는 함수입니다.

changeDiceValue 함수

static void changeDiceValue(int x, int y) {
	values[bottom] = map[x][y];
	map[x][y] = 0;
}

이 함수는 명령에 맞는 방향으로 움직이고 나서 주사위가 있는 위치의 지도의 값이 0이 아닐 때 지도에 있는 값을 주사위 하단에 복사하는 작업을 하는 함수입니다.
지도에 있는 값을 주사위 하단에 복사하고 지도에 있는 값은 0으로 변경됩니다.

changeMapValue 함수

static void changeMapValue(int x, int y) {
	map[x][y] = values[bottom];
}

이 함수는 명령에 맞는 방향으로 움직이고 나서 주사위가 있는 위치의 지도의 값이 0일 때 주사위 하단에 위치한 면의 값을 지도에 복사하는 함수입니다.

findTopValue 함수

static void findTopValue() {
	top_values.add(values[top]);
}

이 함수는 명령을 실행하고 난 후 상단에 위치한 값을 뽑아내어 이를 top_values에 넣는 함수입니다.

move~ 함수

static void moveRight(int x, int y) {
	changeDiceDirection(front, bottom, top, behind, right, left);
	if(map[x][y] == 0) changeMapValue(x, y);
	else changeDiceValue(x, y);
	findTopValue();
}

move류의 함수는 명령에 맞는 방향으로 이동하여 명령을 수행하는 함수입니다.
동쪽으로 이동하는 명령을 예시로 보면
1. changeDiceDirection 함수를 통해 주사위가 동쪽으로 이동했을 때 변화하는 각 면이 바라보는 방향을 변경해줍니다.
1. 주사위가 이동한 곳의 지도의 값이 0인지 아닌지 체크합니다.
  - 만약 0이라면 changeMapValue 함수를 통해 주사위 하단에 위치한 면의 값을 지도에 복사합니다.
  - 만약 0이 아니라면 changeDiceValue 함수를 통해 지도의 값을 주사위 하단에 위치한 면에 복사하고 지도의 값을 0으로 만들어줍니다.
2. 주사위의 이동과 값 변경을 완료하였으니 findTopValue 함수를 통해 주사위 상단에 위치한 값을 뽑고 이를 top_values에 넣어줍니다.