백준 9019 DSLR Kotlin (bfs)

문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/9019

9019번: DSLR

문제

네 개의 명령어 D, S, L, R 을 이용하는 간단한 계산기가 있다. 이 계산기에는 레지스터가 하나 있는데, 이 레지스터에는 0 이상 10,000 미만의 십진수를 저장할 수 있다. 각 명령어는 이 레지스터에 저장된 n을 다음과 같이 변환한다. n의 네 자릿수를 d1, d2, d3, d4라고 하자(즉 n = ((d1 × 10 + d2) × 10 + d3) × 10 + d4라고 하자)

1. D: D 는 n을 두 배로 바꾼다. 결과 값이 9999 보다 큰 경우에는 10000 으로 나눈 나머지를 취한다. 그 결과 값(2n mod 10000)을 레지스터에 저장한다.
2. S: S 는 n에서 1 을 뺀 결과 n-1을 레지스터에 저장한다. n이 0 이라면 9999 가 대신 레지스터에 저장된다.
3. L: L 은 n의 각 자릿수를 왼편으로 회전시켜 그 결과를 레지스터에 저장한다. 이 연산이 끝나면 레지스터에 저장된 네 자릿수는 왼편부터 d2, d3, d4, d1이 된다.
4. R: R 은 n의 각 자릿수를 오른편으로 회전시켜 그 결과를 레지스터에 저장한다. 이 연산이 끝나면 레지스터에 저장된 네 자릿수는 왼편부터 d4, d1, d2, d3이 된다.

위에서 언급한 것처럼, L 과 R 명령어는 십진 자릿수를 가정하고 연산을 수행한다. 예를 들어서 n = 1234 라면 여기에 L 을 적용하면 2341 이 되고 R 을 적용하면 4123 이 된다.

여러분이 작성할 프로그램은 주어진 서로 다른 두 정수 A와 B(A ≠ B)에 대하여 A를 B로 바꾸는 최소한의 명령어를 생성하는 프로그램이다. 예를 들어서 A = 1234, B = 3412 라면 다음과 같이 두 개의 명령어를 적용하면 A를 B로 변환할 수 있다.

1234 →L 2341 →L 3412
1234 →R 4123 →R 3412

따라서 여러분의 프로그램은 이 경우에 LL 이나 RR 을 출력해야 한다.

n의 자릿수로 0 이 포함된 경우에 주의해야 한다. 예를 들어서 1000 에 L 을 적용하면 0001 이 되므로 결과는 1 이 된다. 그러나 R 을 적용하면 0100 이 되므로 결과는 100 이 된다.

입력

프로그램 입력은 T 개의 테스트 케이스로 구성된다. 테스트 케이스 개수 T 는 입력의 첫 줄에 주어진다. 각 테스트 케이스로는 두 개의 정수 A와 B(A ≠ B)가 공백으로 분리되어 차례로 주어지는데 A는 레지스터의 초기 값을 나타내고 B는 최종 값을 나타낸다. A 와 B는 모두 0 이상 10,000 미만이다.

출력

A에서 B로 변환하기 위해 필요한 최소한의 명령어 나열을 출력한다. 가능한 명령어 나열이 여러가지면, 아무거나 출력한다.

알고리즘 분류

• 그래프 이론
• 그래프 탐색
• 너비 우선 탐색

풀이

from이라는 숫자에서 D,S,L,R 명령을 통해 to라는 숫자를 만드는 최소 횟수를 구해야 하기 때문에 bfs로 풀 수 있다.

bfs에 대해 안다면 딱히 설명할 게 없다.

문제에서 0을 주의하라 해서 String 형으로 풀었었는데 생각해보니 굳이 String을 쓸 필요가 없었다.

나머진 그냥 D,S,L,R을 구현하여 bfs를 돌리면 되는 간단한 문제이다.

bfs 종료 조건은 현재 노드가 아닌, 다음 노드에서 확인하는 걸로 탐색 시간을 줄일 수 있다.

'현재 노드가 to와 같으면 종료'로 하면 이미 답을 찾았어도, 이전에 쌓인 큐를 모두 pop하고 나서야 정답을 출력하기 때문이다. 

코드

import java.util.*
val br = System.`in`.bufferedReader()

fun bfs(from : Int, to : Int, visited : BooleanArray) : String{

    val q : Queue<Pair<Int,String>> = LinkedList<Pair<Int,String>>()
    q.add(Pair(from,""))
    visited[from]=true

    while(q.isNotEmpty()){
        val cur = q.poll()
        val curNum = cur.first
        //D
        var next = (curNum*2)%10000
        if(next==to){
            return cur.second+"D"
        }
        if(!visited[next]){
            q.add(Pair(next,cur.second+"D"))
            visited[next]=true
        }
        //S
        next = if(curNum-1 <0) 9999 else curNum-1
        if(next==to){
            return cur.second+"S"
        }
        if(!visited[next]){
            q.add(Pair(next,cur.second+"S"))
            visited[next]=true
        }
        //L
        next = (curNum%1000)*10+curNum/1000
        if(next==to){
            return cur.second+"L"
        }
        if(!visited[next]){
            q.add(Pair(next,cur.second+"L"))
            visited[next]=true
        }
        //R
        next = (curNum%10)*1000+(curNum/10)%1000
        if(next==to){
            return cur.second+"R"
        }
        if(!visited[next]) {
            q.add(Pair(next, cur.second +"R"))
            visited[next] = true
        }
    }
    return "NO"
}

fun main() = with(System.out.bufferedWriter()){

    var t = br.readLine().toInt()
    for(i in 0 until t){
        val (from, to) = br.readLine().split(' ').map{it.toInt()}
        val visited = BooleanArray(10000)
        write("${bfs(from,to,visited)}\n")
    }
    close()
}