[백준] 14503번 - "로봇 청소기" (Java)

 

www.acmicpc.net/problem/14503

14503번: 로봇 청소기

  문제 설명

 

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.
   1. 왼쪽 방향에 아직 청소하지 않은 공간이 존재한다면, 그 방향으로 회전한 다음 한 칸을 전진하고 1번부터 진행한다.
   2. 왼쪽 방향에 청소할 공간이 없다면, 그 방향으로 회전하고 2번으로 돌아간다.
   3. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 후진을 하고 2번으로 돌아간다.
   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

 

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

 

로봇 청소기가 청소하는 칸의 개수를 출력한다.

 

 

예제 입력 1 

3 3

1 1 0

1 1 1

1 0 1

1 1 1

 

예제 출력 1

1

 

예제 입력 2

11 10

7 4 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

1 0 0 0 1 1 1 1 0 1

1 0 0 1 1 0 0 0 0 1

1 0 1 1 0 0 0 0 0 1

1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

1 0 0 0 0 0 0 1 0 1

1 0 0 0 0 0 1 1 0 1

1 0 0 0 0 0 1 1 0 1

1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

 

예제 출력 2

57

 시간 제한

 

2 초

 

---

- 난이도 : 골5

문제의 설명을 이해하는데 조금 시간이 걸렸습니다. 알고리즘을 짜면서 계속해서 문제를 확인해야 했습니다. 특히 이해가 안갔던건

 

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

 

'아니 그럼 청소가 되어 있는 곳으로 후진할 수 있다는 것인가?' 라는 의문이 들었습니다. 

 

결론부터 말씀드리면, 갈 수 있습니다. 

 

제가 헷갈렸던 것은 "네 방향 모두"란 말이었습니다. 네 방향 모두 청소 or 네 방향 모두 벽 이렇게 이해를 해서 ;; 

네 방향 모두 벽은 애초에 말이 안되는 상황이었고 네 방향 모두 청소인 상황은 충분히 가능한 상황입니다.

 

아 그리고 네 방향 모두란 청소, 청소, 벽, 벽 (북,동,남,서 기준)이런 식의 상황도 가능합니다. 이런 상황에서 현재 로봇이 보는 방향이 남쪽이라 가정하고 왼쪽 방향순으로 회전한다 해도 청소(동), 벽(북), 청소(서)인 상황입니다. 후진을 하게 되면 북쪽으로 해야하는데 북쪽은 이미 벽입니다. 이런 경우는 그냥 종료입니다.

 

만약 현재 바라보고 있는 방향이 동쪽이라 가정하면 이 로봇은 종료를 안하고 후진을 하여 다른 방향을 탐색할 수 있습니다. 

 

문제의 조건을 간략하게 말씀드리면

"현재 위치를 청소한 후, 왼쪽으로 돌면서 한 곳이라도 청소하지 않은 곳이 있다면 그 방향으로 진행하고, 한 바퀴를 다 돈 후에도 더 청소할 곳을 못 찾았다면 그 상태에서 뒤로 후진. " 입니다.

 

- void main()

전역 변수와 입력들을 선언 및 초기화 해줍니다. 그리고 dfs(r,c,d)를 호출하고 정답(count)를 출력합니다.

참고로 count=1인 것은 자기 자리는 미리 청소하고 dfs를 호출하기 때문입니다.

 

만약 로봇의 초기 위치를 벽으로 지정해 둔 테스트 케이스가 있었다면 제 코드는 틀렸을 겁니다. ㅎ 

 

- void dfs() : 

dfs 방식으로 했습니다. 왼쪽 방향을 탐색 하고 청소가 가능한 곳이 있으면 count++ 및 재귀 호출을 합니다. dfs 함수로 들어온 인자들은 청소가 가능한 곳 or 청소를 한 곳이기 때문에 두 경우 다 -1로 체크했습니다. visit 배열을 따로 만들어서 구현하여도 되나 음 그냥 이렇게 했습니다. 

 

청소가 가능한 곳으로 dfs 호출을 하고 다시 돌아올 시에는 return을 해줘서 복귀하는 도중 뒤로가서 다른 곳을 청소하는 일이 없도록 했습니다.  

 

  코드

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

public class BOJ_14503 {
	// BOJ / 14503번 / 로봇청소기 / 그래프 / 골5
	
	static int y,x,count;
	static int map[][];
	static int dy[] = {-1,0,1,0};  // 북동남서
	static int dx[] = {0,1,0,-1};
	public static void main(String[] args) throws IOException {

		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer stk = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
		
		y = Integer.parseInt(stk.nextToken()); 
		x = Integer.parseInt(stk.nextToken());
		map = new int[y][x];
		
		stk = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
		r = Integer.parseInt(stk.nextToken());
		c = Integer.parseInt(stk.nextToken());
		d = Integer.parseInt(stk.nextToken()); // 방향 0북 , 1동, 2남, 3서
		count = 1;
		
		for(int i=0; i<y; i++) {
			stk = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
			for(int j=0; j<x; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(stk.nextToken());
			}
		}

		dfs(r,c,d);
		System.out.println(count);
	}
	
	public static void dfs(int r, int c, int direction) {
		
		//현재 위치를 청소한다.
		map[r][c] = -1;
		
		//현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽방향부터 차례대로 탐색을 진행한다.
		for(int i=0; i<4; i++) {
			direction = (direction + 3) % 4; // 왼쪽 방향으로 변환 (북 -> 서 -> 남 -> 동)
			int ny = r + dy[direction];
			int nx = c + dx[direction];
			
			// 청소가 안된 곳이 있으면 count++,  dfs
			if(ny >=0 && ny < y && nx >= 0 && nx < x && map[ny][nx] == 0) {
				count++;
				dfs(ny,nx, direction);
				
				//여기서 return을 안하면 복귀하는 도중 뒤로가서 다른 곳을 청소할수가 있음.
				return;
			}
		}
		
		//네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는
		//뒤쪽 칸이 벽이 아니라는 전제 하에, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 후진.
		int back = (direction + 2) % 4;
		int by = r + dy[back];
		int bx = c + dx[back];
        
		if(by>=0 && by<y && bx>=0 && bx<x && map[by][bx] != 1) {
			dfs(by,bx,direction);
		}
	}
}

 

피드백은 얼마든지 환영합니다.