백준 15685 드래곤 커브 Kotlin (시뮬레이션)

문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/15685

15685번: 드래곤 커브

문제

드래곤 커브는 다음과 같은 세 가지 속성으로 이루어져 있으며, 이차원 좌표 평면 위에서 정의된다. 좌표 평면의 x축은 → 방향, y축은 ↓ 방향이다.

1. 시작 점
2. 시작 방향
3. 세대

0세대 드래곤 커브는 아래 그림과 같은 길이가 1인 선분이다. 아래 그림은 (0, 0)에서 시작하고, 시작 방향은 오른쪽인 0세대 드래곤 커브이다.

1세대 드래곤 커브는 0세대 드래곤 커브를 끝 점을 기준으로 시계 방향으로 90도 회전시킨 다음 0세대 드래곤 커브의 끝 점에 붙인 것이다. 끝 점이란 시작 점에서 선분을 타고 이동했을 때, 가장 먼 거리에 있는 점을 의미한다.

2세대 드래곤 커브도 1세대를 만든 방법을 이용해서 만들 수 있다. (파란색 선분은 새로 추가된 선분을 나타낸다)

3세대 드래곤 커브도 2세대 드래곤 커브를 이용해 만들 수 있다. 아래 그림은 3세대 드래곤 커브이다.

즉, K(K > 1)세대 드래곤 커브는 K-1세대 드래곤 커브를 끝 점을 기준으로 90도 시계 방향 회전 시킨 다음, 그것을 끝 점에 붙인 것이다.

크기가 100×100인 격자 위에 드래곤 커브가 N개 있다. 이때, 크기가 1×1인 정사각형의 네 꼭짓점이 모두 드래곤 커브의 일부인 정사각형의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 격자의 좌표는 (x, y)로 나타내며, 0 ≤ x ≤ 100, 0 ≤ y ≤ 100만 유효한 좌표이다.

입력

첫째 줄에 드래곤 커브의 개수 N(1 ≤ N ≤ 20)이 주어진다. 둘째 줄부터 N개의 줄에는 드래곤 커브의 정보가 주어진다. 드래곤 커브의 정보는 네 정수 x, y, d, g로 이루어져 있다. x와 y는 드래곤 커브의 시작 점, d는 시작 방향, g는 세대이다. (0 ≤ x, y ≤ 100, 0 ≤ d ≤ 3, 0 ≤ g ≤ 10)

입력으로 주어지는 드래곤 커브는 격자 밖으로 벗어나지 않는다. 드래곤 커브는 서로 겹칠 수 있다.

방향은 0, 1, 2, 3 중 하나이고, 다음을 의미한다.

• 0: x좌표가 증가하는 방향 (→)
• 1: y좌표가 감소하는 방향 (↑)
• 2: x좌표가 감소하는 방향 (←)
• 3: y좌표가 증가하는 방향 (↓)

출력

첫째 줄에 크기가 1×1인 정사각형의 네 꼭짓점이 모두 드래곤 커브의 일부인 것의 개수를 출력한다.

알고리즘 분류

• 구현
• 시뮬레이션

풀이

삼성 기출 문제이다.

삼성 기출은 성가신 구현/시뮬레이션이 많은데, 이 문제는 규칙만 찾으면 코드는 복잡하지 않다.

핵심은 방향 구현이다.

예시로 주어진 그림에 2세대 드래곤 커브의 점은 (0,0), (1,0), (1,-1)이고, 방향은 0,1이다.

이를 x,y,방향을 프로퍼티로 갖는 Dragon이라는 클래스로 정의하면,

Dragon(0,0,0), Dragon(1,0,0), Dragon(1,-1,1)이다.

맨 처음 점의 방향은 사용하지 않는다.

이제 여기서 3세대 드래곤 커브를 그려보자.

 빨간 부분이 새로 그려진 부분, 파란 부분이 원래 있던(2세대)부분이다.

기존에 있던 2세대를 시계 방향으로 90도 돌리고 끝 점에 이어 붙인 모습이다.

화살표 방향을 보면 뭔가 마지막 점에서 이전 방향에 따라 나아갈 방향을 정해서 한 칸씩 나아가면 될 것 같은 느낌이다.

이 느낌대로 규칙을 찾은 결과, 이전 방향을 90도로 돌리고, 반대로 뒤집으면 된다. 

이를 구현하면 다음과 같다.

fun reverseDir(d: Int) = (d+2)%4
fun rotate(d: Int) = (d+3)%4

val dir = arrayOf(
    arrayOf(0,1), //우
    arrayOf(-1,0), //상
    arrayOf(0,-1),//좌
    arrayOf(1,0)//하
)

rotate와 reverseDir을 합쳐서 (d+5)%4로 해도 되는데, 이렇게 분리하는 게 더 가독성이 좋다.

이렇게 새로 나아갈 방향을 찾았으면, 마지막 점에서 이 방향을 적용하여 점을 찍어주면 된다.

위에서 드래곤 커브는 현재 Dragon(0,0,0), Dragon(1,0,0), Dragon(1,-1,1) 였는데, 우리가 새로 찍을 점과 선은 두 개다.

현재 이 배열의 크기는 3이고, 새로 찍을 첫 번째 점은 arr[2]점에서 arr[2]의 방향으로 계산한 새로운 방향으로 점을 찍어서 배열에 추가한다. 그럼 드래곤 커브는 Dragon(0,0,0), Dragon(1,0,0), Dragon(1,-1,1), Dragon(0,-1,2)가 되고, 여기서 점과 선을 하나 더 그려야 하는데 이때는 arr[3]점에서 arr[1]의 방향으로 계산한 새로운 방향으로 점을 찍어서 배열에 추가한다.

그럼 결과적으로 드래곤 커브 3세대는 Dragon(0,0,0), Dragon(1,0,0), Dragon(1,-1,1), Dragon(0,-1,2), Dragon(0,-2,1)이 된다.

이런 식으로 모든 드래곤 커브를 101*101 크기의 그래프에 그려주고, 마지막에 1*1크기의 모서리가 모두 점 찍힌 정사각형의 개수를 출력한다.

 

코드

val br = System.`in`.bufferedReader()

fun getIntGraph() = br.readLine().split(' ').map { it.toInt() }
fun getInt() = br.readLine().toInt()
fun reverseDir(d: Int) = (d+2)%4
fun rotate(d: Int) = (d+3)%4
data class Dragon(
    val r: Int,
    val c: Int,
    val d: Int
)
val dir = arrayOf(
    arrayOf(0,1), //우
    arrayOf(-1,0), //상
    arrayOf(0,-1),//좌
    arrayOf(1,0)//하
)
val graph = Array(101){BooleanArray(101)}
lateinit var curve: Array<ArrayList<Dragon>>

fun move(idx: Int, g: Int){
    //g세대동안 움직이기
    repeat(g){
        for(i in curve[idx].size-1 downTo 1){
            val curD = curve[idx][i].d
            val nextDir = rotate(curD).let { reverseDir(it) }
            val nr = curve[idx][curve[idx].size-1].r + dir[nextDir][0]
            val nc = curve[idx][curve[idx].size-1].c + dir[nextDir][1]
            if(nr !in 0 .. 100 || nc !in 0 .. 100) break
            graph[nr][nc] = true
            curve[idx].add(Dragon(nr,nc,nextDir))
        }
    }
}

fun main() = with(System.out.bufferedWriter()){
    //input
    val n = getInt()
    curve = Array(n){ ArrayList() }
    for(i in 0 until n){
        val(x,y,d,g) = getIntGraph()
        graph[y][x] = true
        curve[i].add(Dragon(y,x,d))
        val nr =y+dir[d][0]
        val nc = x+dir[d][1]
        if(nr !in 0 ..100 || nc !in 0..100) continue
        curve[i].add(Dragon(nr,nc,d))
        graph[nr][nc] = true
        //solve
        move(i,g)
    }
    //output
    var answer=0
    for(i in 0 until 100){
        for(j in 0 until 100){
            if(graph[i][j] && graph[i][j+1] && graph[i+1][j] && graph[i+1][j+1])
                answer++
        }
    }
    write("$answer")
    close()
}