[프로그래머스] 기둥과 보 설치 c++

[프로그래머스] 기둥과 보 설치 c++

문제 링크 : 기둥과 보 설치

코딩테스트 연습 - 기둥과 보 설치

 

문제 설명

빙하가 깨지면서 스노우타운에 떠내려 온 "죠르디"는 인생 2막을 위해 주택 건축사업에 뛰어들기로 결심하였습니다. "죠르디"는 기둥과 보를 이용하여 벽면 구조물을 자동으로 세우는 로봇을 개발할 계획인데, 그에 앞서 로봇의 동작을 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 만들고 있습니다.

프로그램은 2차원 가상 벽면에 기둥과 보를 이용한 구조물을 설치할 수 있는데, 기둥과 보는 길이가 1인 선분으로 표현되며 다음과 같은 규칙을 가지고 있습니다.

• 기둥은 바닥위에 있거나 보의 한쪽 끝 부분 위에 있거나, 또는 다른 기둥 위에 있어야 합니다.
• 보는 한쪽 끝 부분이 기둥 위에 있거나, 또는 양쪽 끝 부분이 다른 보와 동시에 연결되어 있어야 합니다.

단, 바닥은 벽면의 맨 아래 지면을 말합니다.

2차원 벽면은 n x n 크기 정사각 격자 형태이며, 각 격자는 1 x 1 크기 입니다. 맨 처음 벽면은 비어있는 상태입니다. 기둥과 보는 격자선의 교차점에 걸치지 않고, 격자칸의 각 변에 정확히 일치하도록 설치할 수 있습니다. 다음은 기둥과 보를 설치해 구조물을 만든 예시입니다.

예를 들어, 위 그림은 다음 순서에 따라 구조물을 만들었습니다.

1. (1,0)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후(1,1)에서 오른쪽으로 보를 하나 만듭니다.
2. (2,1)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (2,2)에서 오른쪽으로 보를 하나 만듭니다.
3. (5,0)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (5,1)에서 위쪽으로 기둥을 하나 더 설치합니다.
4. (4,2)에서 오른쪽으로 보를 설치 후, (3,2)에서 오른쪽으로 보를 설치합니다.

만약 (4,2)에서 오른쪽으로 보를 먼저 설치하지 않고, (3,2)에서 오른쪽으로 보를 설치하려 한다면 2번 규칙에 맞지 않으므로 설치가 되지 않습니다. 기둥과 보를 삭제하는 기능도 있는데 기둥과 보를 삭제한 후에 남은 기둥과 보들 또한 위 규칙을 만족해야 합니다. 만약, 작업을 수행한 결과가 조건을 만족하지 않는다면 해당 작업은 무시됩니다.

벽면의 크기 n, 기둥과 보를 설치하거나 삭제하는 작업이 순서대로 담긴 2차원 배열 build_frame이 매개변수로 주어질 때, 모든 명령어를 수행한 후 구조물의 상태를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

제한사항

• n은 5 이상 100 이하인 자연수입니다.
• build_frame의 세로(행) 길이는 1 이상 1,000 이하입니다.
• build_frame의 가로(열) 길이는 4입니다.
• build_frame의 원소는 [x, y, a, b] 형태입니다.
  • x,y는 기둥, 보를 설치 또는 삭제할 교차점의 좌표이며, [가로 좌표, 세로 좌표] 형태입니다.
  • a는 설치 또는 삭제할 구조물의 종류를 나타내며, 0은 기둥, 1은 보를 나타냅니다.
  • b는 구조물을 설치할 지, 혹은 삭제할 지를 나타내며 0은 삭제, 1은 설치를 나타냅니다.
  • 벽면을 벗어나게 기둥, 보를 설치하는 경우는 없습니다.
  • 바닥에 보를 설치 하는 경우는 없습니다.
• 구조물은 교차점 좌표를 기준으로 보는 오른쪽, 기둥은 위쪽 방향으로 설치 또는 삭제합니다.
• 구조물이 겹치도록 설치하는 경우와, 없는 구조물을 삭제하는 경우는 입력으로 주어지지 않습니다.
• 최종 구조물의 상태는 아래 규칙에 맞춰 return 해주세요.
  • return 하는 배열은 가로(열) 길이가 3인 2차원 배열로, 각 구조물의 좌표를 담고있어야 합니다.
  • return 하는 배열의 원소는 [x, y, a] 형식입니다.
  • x,y는 기둥, 보의 교차점 좌표이며, [가로 좌표, 세로 좌표] 형태입니다.
  • 기둥, 보는 교차점 좌표를 기준으로 오른쪽, 또는 위쪽 방향으로 설치되어 있음을 나타냅니다.
  • a는 구조물의 종류를 나타내며, 0은 기둥, 1은 보를 나타냅니다.
  • return 하는 배열은 x좌표 기준으로 오름차순 정렬하며, x좌표가 같을 경우 y좌표 기준으로 오름차순 정렬해주세요.
  • x,y 좌표가 모두 같은 경우 기둥이 보 보다 앞에 오면 됩니다.

 

입출력 예

n	build_frame	result
5	[[1,0,0,1],[1,1,1,1],[2,1,0,1],[2,2,1,1],[5,0,0,1],[5,1,0,1],[4,2,1,1],[3,2,1,1]]	[[1,0,0],[1,1,1],[2,1,0],[2,2,1],[3,2,1],[4,2,1],[5,0,0],[5,1,0]]
5	[[0,0,0,1],[2,0,0,1],[4,0,0,1],[0,1,1,1],[1,1,1,1],[2,1,1,1],[3,1,1,1],[2,0,0,0],[1,1,1,0],[2,2,0,1]]	[[0,0,0],[0,1,1],[1,1,1],[2,1,1],[3,1,1],[4,0,0]]

입출력 예에 대한 설명

입출력 예 #1

문제의 예시와 같습니다.

입출력 예 #2

여덟 번째 작업을 수행 후 아래와 같은 구조물 만들어집니다.

아홉 번째 작업의 경우, (1, 1)에서 오른쪽에 있는 보를 삭제하면 (2, 1)에서 오른쪽에 있는 보는 조건을 만족하지 않으므로 무시됩니다.

열 번째 작업의 경우, (2, 2)에서 위쪽 방향으로 기둥을 세울 경우 조건을 만족하지 않으므로 무시됩니다.

 

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풀이과정

아무리 효율성(공간복잡도 혹은 시간복잡도)에 대한 언급이 없는 문제였어도 지문이 길어서 뭔가 풀기 싫었는데 걍 팔자려니 읽다보니 집중하게 됨. 근데 접근을 잘못했어서 오래 걸린 문제

 

기존 접근 방법

1. board 라는 변수를 2차원 배열로만 풀어보자라고 생각하게 됨
2. 2차원 배열로만 시도하다 보면 한 좌표에서 기둥이랑 보 두 가지 설치되는 경우가 있는데 이거 구분하기가 풀다보니 애매했음
3. 사실 조건문 몇 개 첨부하면 되는건데 그게 싫어서 다시 생각해봄. 나는 왜 if문 depth가 깊어지는게 그렇게도 싫을까

새롭게 접근한 방법

1. board 라는 변수를 bool 타입으로 3차원으로 선언하고, 마지막 차원의 사이즈를 2개로 고정하여 보인지 기둥인지만 true / false 로 구분할 수 있게 접근함
2. 설치 조건만 범위 체크 까먹지 말고 잘 작성해주고
3. 효율성 고민할 필요 없으니 삭제(isRemovePossible) 시에는 해당 좌표의 값을 false(삭제) 로 바꿔놓고 배열 크기만큼 반복문 돌려서 건축물들이 설치 되어 있는 부분에서 설치조건(isSetPossible)에 부합하는지 체크함
4. 마지막 answer 에 값들을 넣는 기준이 있는데 그냥 1차원 백터 선언해주고 x=0, y=0 부터 반복문으로 돌려가면서 차례대로 넣어주면 그 기준에 부합하게 됨. 처음에 answer 넣는 기준도 sorting 할 생각했었던 나는 아직도 알고리즘 개허접이다.

코드

#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

bool board[101][101][2]; // x, y, type
int boardSize;

bool coverageCheck(int x, int y) {
    if(x < 0 || y < 0 || x > boardSize || y > boardSize) {
        return false;
    }
    return true;
}

bool isSetPossible(int x, int y, int type) {
    // 기둥 일 때
    if(type == 0) {
        // 바닥 위에 있거나
        if(y == 0) return true;

        // 보의 한쪽 끝 부분 위에 있거나
        if((coverageCheck(x-1, y) && board[x-1][y][1]) || board[x][y][1])
            return true;

        // 또는 다른 기둥 위에 있어야 합니다
        if(coverageCheck(x, y-1) && board[x][y-1][0])
            return true;
    }

    // 보 일때
    else {
        // 보는 한쪽 끝 부분이 기둥 위에 있거나
        if((coverageCheck(x, y-1) && board[x][y-1][0]) || (coverageCheck(x+1, y-1) && board[x+1][y-1][0]))
            return true;

        // 또는 양쪽 끝 부분이 다른 보와 동시에 연결되어 있어야 합니다.
        if((coverageCheck(x-1, y) && coverageCheck(x+1, y)) && board[x-1][y][1] && board[x+1][y][1])
            return true;
    }

    return false;
}

bool isRemovePossible() {
    for(int x = 0; x <= boardSize; x++) {
        for(int y = 0; y <= boardSize; y++) {
            for(int i = 0; i < 2; i++) {

                // 보랑 기둥 있을 때
                if(board[x][y][i]) {
                    // 삭제해보고
                    board[x][y][i] = false;

                    // 불가능하면
                    if(!isSetPossible(x, y, i)) {
                        // 원상복귀
                        board[x][y][i] = true;
                        return false;
                    }

                    board[x][y][i] = true;
                }
            }
        }
    }

    return true;
}

vector<vector<int>> solution(int n, vector<vector<int>> build_frame) {
    vector<vector<int>> answer;
    boardSize = n;

    for(int i = 0; i < build_frame.size(); i++) {
        // [x, y, a, b]
        // a = 구조물의 종류 (0은 기둥, 1은 보)
        // b = 구조물을 설치할지 삭제할지 (0은 삭제, 1은 설치)
        int x, y, a, b;
        x = build_frame[i][0];
        y = build_frame[i][1];
        a = build_frame[i][2];
        b = build_frame[i][3];

        // 기둥일 때
        if(a == 0) {
            // 설치일 때
            if(b == 1) {
                // 설치 가능 여부
                if(isSetPossible(x, y, 0)) {
                    board[x][y][0] = true; // 설치
                }
            }
            // 삭제일 때
            else if(b == 0){
                // 삭제시켜 놓고 여부 판단
                board[x][y][0] = 0;

                if(!isRemovePossible()) {
                    board[x][y][0] = true; // 원상복구
                }
            }
        }

        // 보일 때
        else if(a == 1){
            // 설치일 때
            if(b == 1) {
                if(isSetPossible(x, y, 1)) {
                    board[x][y][1] = true;
                }
            }
            // 삭제일 때
            else if(b == 0) {
                // 삭제시켜놓고 여부 판단
                board[x][y][1] = false;

                // 삭제 불가능이면 원상복구
                if(!isRemovePossible()) {
                    board[x][y][1] = true;
                }
            }
        }
    }

    for(int x = 0; x <= boardSize; x++) {
        for(int y = 0; y <= boardSize; y++) {
            for(int i = 0; i < 2; i++) {
                if(board[x][y][i]) {
                    vector<int> temp;
                    temp.push_back(x);
                    temp.push_back(y);
                    temp.push_back(i);

                    answer.push_back(temp);
                }
            }
        }
    }

    return answer;
}