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코딩 테스트(Coding test)/Lv. 3

[프로그래머스/C++] 자물쇠와 열쇠

미숙한 블로그 주인이 코딩테스트 문제를 풀어가는 과정을 담은 글입니다. 이 풀이가 효율적인 풀이가 아닐 수 있으며, 부정확한 정보가 많이 있을 수 있습니다. 보완해야할 점이 있다면 댓글로 남겨주세요!

 

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자물쇠와 열쇠

문제

고고학자인 "튜브"는 고대 유적지에서 보물과 유적이 가득할 것으로 추정되는 비밀의 문을 발견하였습니다. 그런데 문을 열려고 살펴보니 특이한 형태의 자물쇠로 잠겨 있었고 문 앞에는 특이한 형태의 열쇠와 함께 자물쇠를 푸는 방법에 대해 다음과 같이 설명해 주는 종이가 발견되었습니다.

잠겨있는 자물쇠는 격자 한 칸의 크기가 1 x 1 N x N 크기의 정사각 격자 형태이고 특이한 모양의 열쇠는 M x M 크기인 정사각 격자 형태로 되어 있습니다.

자물쇠에는 홈이 파여 있고 열쇠 또한 홈과 돌기 부분이 있습니다. 열쇠는 회전과 이동이 가능하며 열쇠의 돌기 부분을 자물쇠의 홈 부분에 딱 맞게 채우면 자물쇠가 열리게 되는 구조입니다. 자물쇠 영역을 벗어난 부분에 있는 열쇠의 홈과 돌기는 자물쇠를 여는 데 영향을 주지 않지만, 자물쇠 영역 내에서는 열쇠의 돌기 부분과 자물쇠의 홈 부분이 정확히 일치해야 하며 열쇠의 돌기와 자물쇠의 돌기가 만나서는 안됩니다. 또한 자물쇠의 모든 홈을 채워 비어있는 곳이 없어야 자물쇠를 열 수 있습니다.

열쇠를 나타내는 2차원 배열 key와 자물쇠를 나타내는 2차원 배열 lock이 매개변수로 주어질 때, 열쇠로 자물쇠를 열수 있으면 true를, 열 수 없으면 false를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

제한사항

  • key는 M x M(3 ≤ M ≤ 20, M은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
  • lock은 N x N(3 ≤ N ≤ 20, N은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
  • M은 항상 N 이하입니다.
  • key와 lock의 원소는 0 또는 1로 이루어져 있습니다.
    • 0은 홈 부분, 1은 돌기 부분을 나타냅니다.

 

풀이

입출력 예시

입출력 예

입출력 예에 대한 설명

key를 시계 방향으로 90도 회전하고, 오른쪽으로 한 칸, 아래로 한 칸 이동하면 lock의 홈 부분을 정확히 모두 채울 수 있습니다.

 

풀이

열쇠는 어떤 모양이든 상관없이, 자물쇠의 홈에 들어갈 수만 있으면 된다. 그러니까, 열쇠의 일부가 자물쇠의 홈에 일치하기만 한다면 그 열쇠로 자물쇠를 열 수 있다.

 

그래서, 열쇠를 회전시켜가면서 자물쇠의 빈 공간을 다 채울 수 있는지를 판별해주면 된다. 이를 위해 자물쇠 배열의 크기를 (열쇠 배열의 길이 - 1) x 2 만큼 넓혀준다. 문제를 잘 읽어보면 열쇠가 자물쇠 밖을 벗어나도 자물쇠 홈을 채우기만 하면 되기 때문이다.

 

먼저 자물쇠 배열의 크기를 늘려준다. 자물쇠는 홈 부분은 0으로, 나머지 부분은 1로 되어있다. 배열의 크기를 늘려줬을 때 자물쇠 영역과 혼동되지 않도록 넓혀진 공간은 999로 채워줬다.

void expand_lock(vector<vector<int>> lock) {
    int ex_size = N + 2 * (M - 1);
    int x = 0;
    int y = 0;
    
    ex_lock.resize(ex_size, vector<int>(ex_size, 999));
    
    for (int i = M - 1; i < ex_size - M + 1; i++) {
        for (int j = M - 1; j < ex_size - M + 1; j++) {
            ex_lock[i][j] = lock[x][y];
            if (lock[x][y] == 0) {
                groove_cnt++;
            }
            y++;
        }
        y = 0;
        x++;
    }
}

 

다음으로, 열쇠를 회전시켜본다.

void rotate_key(vector<vector<int>> &key) {
    vector<vector<int>> tmp = key;
    
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            tmp[i][j] = key[M - 1 - j][i];
        }
    }
    key = tmp;
}

 

이제 열쇠를 자물쇠에 각각 대어보면서 자물쇠에 맞는지를 판별해준다.

int get_result(int x, int y, vector<vector<int>> key) {
    int l_x = x;
    int l_y = y;
    int result = 0;
    
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            if (ex_lock[l_x][l_y] == 0 && key[i][j] == 1) {
                result++;
            }
            else if (ex_lock[l_x][l_y] == 1 && key[i][j] == 1) {
                return -999;
            }
            else if (ex_lock[l_x][l_y] == 0 && key[i][j] == 0) {
                return -999;
            }
            l_y++;
        }
        l_y = y;
        l_x++;
    }
    
    return result;
}

bool check(vector<vector<int>> key) {
    for (int a = 0; a < 4; a++) {
        for (int i = 0; i < M + N - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < M + N - 1; j++) {
                if (get_result(i, j, key) == groove_cnt) {
                    return true;
                }
            }
        }
        rotate_key(key);
    }
    
    return false;
}

 

전체 코드

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

vector<vector<int>> ex_lock;
int M;
int N;
int groove_cnt = 0;

void expand_lock(vector<vector<int>> lock) {
    int ex_size = N + 2 * (M - 1);
    int x = 0;
    int y = 0;
    
    ex_lock.resize(ex_size, vector<int>(ex_size, 999));
    
    for (int i = M - 1; i < ex_size - M + 1; i++) {
        for (int j = M - 1; j < ex_size - M + 1; j++) {
            ex_lock[i][j] = lock[x][y];
            if (lock[x][y] == 0) {
                groove_cnt++;
            }
            y++;
        }
        y = 0;
        x++;
    }
}

void rotate_key(vector<vector<int>> &key) {
    vector<vector<int>> tmp = key;
    
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            tmp[i][j] = key[M - 1 - j][i];
        }
    }
    key = tmp;
}

int get_result(int x, int y, vector<vector<int>> key) {
    int l_x = x;
    int l_y = y;
    int result = 0;
    
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            if (ex_lock[l_x][l_y] == 0 && key[i][j] == 1) {
                result++;
            }
            else if (ex_lock[l_x][l_y] == 1 && key[i][j] == 1) {
                return -999;
            }
            else if (ex_lock[l_x][l_y] == 0 && key[i][j] == 0) {
                return -999;
            }
            l_y++;
        }
        l_y = y;
        l_x++;
    }
    
    return result;
}

bool check(vector<vector<int>> key) {
    for (int a = 0; a < 4; a++) {
        for (int i = 0; i < M + N - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < M + N - 1; j++) {
                if (get_result(i, j, key) == groove_cnt) {
                    return true;
                }
            }
        }
        rotate_key(key);
    }
    
    return false;
}

bool solution(vector<vector<int>> key, vector<vector<int>> lock) {
    bool answer = true;
    M = key.size();
    N = lock.size();
    
    expand_lock(lock);
    answer = check(key);
    
    return answer;
}