[Algorithm] [Python] 백준/BOJ - 14503 _ 로봇 청소기

14503 - 로봇청소기

 

문제

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로봇 청소기가 주어졌을 때, 청소하는 영역의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

로봇 청소기가 있는 장소는 N×M 크기의 직사각형으로 나타낼 수 있으며, 1×1크기의 정사각형 칸으로 나누어져 있다. 각각의 칸은 벽 또는 빈 칸이다. 청소기는 바라보는 방향이 있으며, 이 방향은 동, 서, 남, 북중 하나이다. 지도의 각 칸은 (r, c)로 나타낼 수 있고, r은 북쪽으로부터 떨어진 칸의 개수, c는 서쪽으로 부터 떨어진 칸의 개수이다.

로봇 청소기는 다음과 같이 작동한다.

1. 현재 위치를 청소한다.

2. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽방향부터 차례대로 탐색을 진행한다.

   2-1. 왼쪽 방향에 아직 청소하지 않은 공간이 존재한다면, 그 방향으로 회전한 다음 한 칸을 전진하고 1번부터 진행한다.

   2-2. 왼쪽 방향에 청소할 공간이 없다면, 그 방향으로 회전하고 2번으로 돌아간다.

   2-3. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 후진을 하고 2번으로 돌아간다.

   2-4. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽이면서, 뒤쪽 방향이 벽이라 후진도 할 수 없는 경우에는 작동을 멈춘다.

로봇 청소기는 이미 청소되어있는 칸을 또 청소하지 않으며, 벽을 통과할 수 없다.

 

입력

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첫째 줄에 세로 크기 N과 가로 크기 M이 주어진다. (3 ≤ N, M ≤ 50)

둘째 줄에 로봇 청소기가 있는 칸의 좌표 (r, c)와 바라보는 방향 d가 주어진다. d가 0인 경우에는 북쪽을, 1인 경우에는 동쪽을, 2인 경우에는 남쪽을, 3인 경우에는 서쪽을 바라보고 있는 것이다.

셋째 줄부터 N개의 줄에 장소의 상태가 북쪽부터 남쪽 순서대로, 각 줄은 서쪽부터 동쪽 순서대로 주어진다. 빈 칸은 0, 벽은 1로 주어진다. 지도의 첫 행, 마지막 행, 첫 열, 마지막 열에 있는 모든 칸은 벽이다.

로봇 청소기가 있는 칸의 상태는 항상 빈 칸이다.

 

출력

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로봇 청소기가 청소하는 칸의 개수를 출력한다.

 

제출코드

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문제풀이

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여러번 풀기를 시도했으나 풀리지 않아 냅두었다가 다시 도전해보니 풀렸습니다.

문제에서의 제한사항 및 요구사항(?)이 조금은 까다로운 구현, 시뮬레이션 유형 문제입니다.

이러한 문제들은 문제에서 주어진대로만 코드를 작성하면 풀린다고 하지만 이러한 유형의 문제가 익숙치 않아 마냥 쉽지는 않았습니다.

필자는 이 문제를 풀기 위해 2차원 배열을 간단히 그래프화하여 탐색하였습니다.

탐색을 할 때, 문제에서 주어진 내용 그대로 회전하고 뒤로 후진하고 하며 탐색을 진행하였습니다.

로봇청소기가 작동하는 로직은 아래와 같습니다.

 

1. 현재 위치를 청소한다.

2. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽방향부터 차례대로 탐색을 진행한다.

   a. 왼쪽 방향에 아직 청소하지 않은 공간이 존재한다면, 그 방향으로 회전한 다음 한 칸을 전진하고 1번부터 진행한다.

   b. 왼쪽 방향에 청소할 공간이 없다면, 그 방향으로 회전하고 2번으로 돌아간다.

   c. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 후진을 하고 2번으로 돌아간다.

   d. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽이면서, 뒤쪽 방향이 벽이라 후진도 할 수 없는 경우에는 작동을 멈춘다.

 

제출한 코드 중 cleaning() 함수를 보시면 이 로직에 맞춰 작동하도록 되어있습니다.

1. queue에 현재 로봇청소기의 위치를 원소로 넣고 현재 위치를 청소합니다.
2. for문을 통해 회전을 진행합니다.
3. 탐색한 위치가 맵 유효범위 내에 들어오며 아직 청소를 진행하지 않은 공간이라면 그 위치로 전진(enqueue) 및 청소를 진행한 이후 break 문을 통해 1번으로 돌아갑니다.
4. 현재 위치의 사방면이 0이 아닌 경우, 즉 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는 한 칸 뒤로 후진 (enqueue) 합니다.
5. 만일 4번 상황에서 한 칸 뒤의 위치가 벽인 경우, 청소한 칸의 갯수를 출력한 이후 종료합니다.

모든 문제가 그렇지만 이러한 구형, 시뮬레이션 유형의 문제는 더욱이 문제를 잘 파악하는 것이 중요한 것 같습니다.