[프로그래머스] 자물쇠와 열쇠

ynoolee·2021년 8월 3일
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코테준비

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  • 크기가 20이기 때문에 완전탐색을 해도 괜찮다.
    • lock이 n, key가 m 임
    • 200 x 200 x 4 가지 경우가 나올 거임. ( 각 key를 한 칸씩 이동시켜나가며 convolve시켜나간다고 생각하면 n x n x 4가지 경우가 나올 것이기 때문임)
    • 그런데 n은 최대 20이기때문에 완전탐색을 해도 괜찮다.
    • n,m은 최대 20이기 때문에 메모리 상으로도 괜찮다.
  • 4가지의 열쇠를 모두 만들어서 해도 괜찮다.
  1. 자물쇠 : NxN 정사각형, 홈(0), 돌기(10)
  2. 열쇠 /; Mx M. 정사각형 —> 회전, 이동 가능. —>”자물쇠의 홈!(0)”에 “열쇠의 돌기(1)”가 딱 맞아야 한다.
  3. “열쇠의 돌기” 가 “자물쇠의 돌기” 와 만나면 X !!!
  4. “ 자물쇠의 모든 홈”을 채워 “비워있는 곳이 없어야 “ 한다.
  5. “자물쇠 영역을 벗어난 부분에” 있는 “열쇠의 홈, 돌기”는 자물쇠를 여는데에는 영향을 주지 않으나, “열쇠의 돌기”가 “자물쇠의 돌기”와 만나선 안 된다.
  • 회전

    • int[][][] gkey = new int[m][m][4];

    • 여기에 0도,90,180도,270도의 key모양을 저장한다.

    • Rotation 구현은 다음과 같이 할 수 있다.
      - 이 방법은, 별개의 메모리를 사용한다는 단점이 있었는데, 어차피 이 문제는, 각각의 모양을 저장 해 두고 풀어야 하기 때문에 괜찮다고 생각되었다.

  • Convolve

    • 초반에 생각했던 것

    • Padding을 넣어주는게 훨씬 편한 방법이었다.

    • 1이 돌기임. 0이 홈이고

    • 자물쇠의 0에 열쇠의 1이 들어가야하고 —> 1

    • 자물쇠의 1에 열쇠의 0 이 들어가야함. —> 1 ..

    • 자물쇠의 0에 열쇠의 0 이 있거나, 자물쇠의 1에 열쇠의 1이 있음 안됨

    • 이런 경우에는 XOR이지

      • 0 ,1 —> 1
      • 1, 0 —> 1
      • 1, 1 —> 0
      • 0 ,0 —> 0
      • 즉, 0이 나오면 안 됨 . —> 0 이 한 개라도 존재한다면, false임. 그게 아니면 true를 반환한다. —> 이 덕분에 lock의 모든 원소가 1인 경우에도 true가 리턴되었다.
    • Convolution 구현을 어떻게 할까??? —> 아예 커다란 2D 배열을 하나 할당해서 푸는게 더 낫다.

      • 크기 : 2M + n-2 이다.
      • 중간에 lock을 배치 한다 —> row : m-1 ~ m+n-2 까지 , col역시 같음.
      • key와 convolution 할 때 마다, 중앙의 lock 을 초기화 시켜줘야 한다.
  • 아래코드를 작성함 —> Runtime Error가 나왔는데 아주 사소한 이유였다.. 이유는..아래에

package test;

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

public class main {
    public static int n,m;
    public static int[][] glock;
    public static int[][][] gkey;

    public static void setKey(){

        // 90도씩 회전시켜
        // i 번째 도형을 회전시켜 저장한다.
        /*
        * row --> col.lengt() - row 로 변환된다.
        * 어차피 각자의 memory를 이미 차지하고 있기 때문에.
        * */
        for(int i=0;i<3;i++){
            for(int r =0;r<m;r++){
                for(int c=0;c<m;c++){
                    gkey[i+1][c][m-1-r] = gkey[i][r][c];
                }
            }
        }

    }
    public static boolean solution(int[][] key, int[][] lock) {
        boolean answer = false;
        n = lock.length;
        m = key.length;
        glock = lock;
        // key를 ......
        gkey = new int[4][m][m];
        // 첫 번째 모양을 세팅
        for(int r=0;r<lock.length;r++){
            for(int c =0;c<lock[0].length;c++){
                gkey[0][r][c]= key[r][c];
            }
        }
        setKey();
        answer = convolve();

        return answer;
    }

    public static boolean convolve(){
        int len = 2*m+n-2; // 7
        int[][] sheet = new int[len][len];

        int row = m-1, col = m-1;
        for(int key=0;key<4;key++) {
            // 맨 왼쪽 맨 위부터 key를 연산시킨다.전체를 XOR 연산 시키더라도, 마지막에는 중앙의 것만 확인하면 된다.
            for (int r = 0; r <= len-m; r++) {
                for (int c = 0; c <= len-m; c++) {
                    // 시트를 초기화 =====
                    // 중앙에 key를 재배치한다.(그 바깥은 상관 없다 ) --> 출력해 보니, 초기화는 잘된 거 맞음.
                    for(int lr=0;lr<n;lr++){
                        for(int lc=0;lc<n;lc++){
                            sheet[row+lr][col+lc]=glock[lr][lc];
                        }
                    }
                    // 매 번 (r,c)를 key 의 왼쪽 맨 위 꼭지점이라고 생각을 한다.
                    for(int kr=0;kr<m;kr++){
                        for(int kc=0;kc<m;kc++){
                            sheet[r+kr][c+kc] =(sheet[r+kr][c+kc] ^ gkey[key][kr][kc]);
                        }
                    }
                    // 해당 convolution 결과, 중앙의 key에 0 이 없다면 --> 성공이다
                    if(isLockOpen(sheet)) return true;
                }
            }
        }
        return false;

    }

    public static boolean isLockOpen(int[][] sheet){
        int row = m-1, col = m-1;
        // 중앙값만을 확인한다.
        for(int lr=0;lr<n;lr++){
            for(int lc=0;lc<n;lc++){
                if(sheet[row+lr][col+lc]==0) return false;
            }
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //Setting();
        //boolean res = solution(new int[][]{{0, 0, 0}, {1, 0, 0}, {0, 1, 1}}, new int[][]{{1, 1, 1}, {1, 1, 0}, {1, 0, 1}});
        //boolean res = solution(new int[][]{{0, 0, 0}, {1, 0, 0}, {0, 1, 1}}, new int[][]{{1, 1, 1}, {1, 1, 1}, {1, 1, 1}});
        boolean res = solution(new int[][]{{1}}, new int[][]{{0}});
        System.out.println(res);

    }

}

런타임 에러가 나왔었다.

혹시나 해서...

        // 첫 번째 모양을 세팅
        for(int r=0;r<lock.length;r++){
            for(int c =0;c<lock[0].length;c++){
                gkey[0][r][c]= key[r][c];
            }
        }

기존의 윗 부분을 아래와 같이 변경하니 정답이 나왔다.

// 첫 번째 모양을 세팅
        for(int r=0;r<m;r++){
            for(int c =0;c<m;c++){
                gkey[0][r][c]= key[r][c];
            }
        }
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