BOJ 2206 벽 부수고 이동하기

문제

N×M의 행렬로 표현되는 맵이 있다. 맵에서 0은 이동할 수 있는 곳을 나타내고, 1은 이동할 수 없는 벽이 있는 곳을 나타낸다. 당신은 (1, 1)에서 (N, M)의 위치까지 이동하려 하는데, 이때 최단 경로로 이동하려 한다. 최단경로는 맵에서 가장 적은 개수의 칸을 지나는 경로를 말하는데, 이때 시작하는 칸과 끝나는 칸도 포함해서 센다.

만약에 이동하는 도중에 한 개의 벽을 부수고 이동하는 것이 좀 더 경로가 짧아진다면, 벽을 한 개 까지 부수고 이동하여도 된다.

한 칸에서 이동할 수 있는 칸은 상하좌우로 인접한 칸이다.

맵이 주어졌을 때, 최단 경로를 구해 내는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N(1 ≤ N ≤ 1,000), M(1 ≤ M ≤ 1,000)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 M개의 숫자로 맵이 주어진다. (1, 1)과 (N, M)은 항상 0이라고 가정하자.

출력

첫째 줄에 최단 거리를 출력한다. 불가능할 때는 -1을 출력한다.

문제 분석

1. Map
   • 맵은 N * M의 2차원 배열, 0은 이동 가능한 칸, 1은 벽
   • 시작 위치은 항상 (1,1), 종료 위치는 (N,M)
   • 본인은 시작 위치 (0,0), 종료 위치는 (N-1,M-1)로 설정
2. 이동 조건
   • 상하좌우 인접한 칸으로 이동 가능(dx[], dy[] 배열 통해 생성)
   • 벽은 최대 1개 부술 수 있음(방문 처리 배열을 3차원으로 생성)
3. 경로
   • 이동 횟수가 최소인 경로 찾기
   • 만약 (N-1,M-1)에 도달하지 못한다면 -1을 출력

풀이

1. 최단 경로를 구하는 문제 -> BFS 사용
   • 만약 종료 위치에 도달 했다면, 현재까지의 최단거리와 비교하여 작은값으로 갱신
   • 만약 현재 노드의 움직인 거리가 보유한 최단거리보다 크다면 continue로 넘김
2. 상태 관리
   • 방문 처리 배열 2차원 + 벽 부셨는지 or 안부셨는지 -> 3차원 배열로 생성
3. 위치 관리
   • 위치를 담은 내용을 Node Class를 생성해 관리
   • Node 클래스에는 x좌표, y좌표, 벽 부심 유무, 이동 횟수 저장

코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class BOJ2206 {

    static class Node{
        int x;
        int y;
        int b;
        int d;

        public Node(int x, int y, int b, int d) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.b = b;
            this.d = d;
        }
    }

    static final int[] dx = {0, 1, 0, -1};
    static final int[] dy = {1, 0, -1, 0};
    static int N, M;


    private static void solution() throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());

        int result = Integer.MAX_VALUE;
        int[][] map = new int[N][M];
        boolean[][][] visited = new boolean[N][M][2];

        for(int i = 0 ; i < N ; i++){
            String temp = br.readLine();
            for(int j = 0 ; j < M ; j++){
                map[i][j] = temp.charAt(j) - '0';
            }
        }

        Queue<Node> q = new LinkedList<>();
        q.add(new Node(0, 0, 0, 0));
        visited[0][0][0] = true;
        while (!q.isEmpty()) {
            Node cur = q.poll();

            if (cur.x == N - 1 && cur.y == M - 1) {
                result = Math.min(result, cur.d);
                continue;
            }

            if (cur.d >= result) {
                continue;
            }
            for(int i = 0 ; i < 4 ; i++){
                int nx = cur.x + dx[i];
                int ny = cur.y + dy[i];

                if (isAvailable(nx, ny) && !visited[nx][ny][cur.b]) {
                    if (cur.b == 0) {
                        if (map[nx][ny] == 1) {
                            visited[nx][ny][1] = true;
                            q.add(new Node(nx, ny, 1, cur.d + 1));
                        }else{
                            visited[nx][ny][0] = true;
                            q.add(new Node(nx, ny, 0, cur.d + 1));
                        }
                    }else{
                        if (map[nx][ny] == 0) {
                            visited[nx][ny][1] = true;
                            q.add(new Node(nx, ny, 1, cur.d + 1));
                        }
                    }
                }
            }
        }

        System.out.println(result == Integer.MAX_VALUE ? -1 : result + 1);
    }

    static boolean isAvailable(int x, int y){
        return x >= 0 && x < N && y >= 0 && y < M;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BOJ2206.solution();
    }
}