백준 14503 로봇 청소기 Kotlin (시뮬레이션)

문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/14503

14503번: 로봇 청소기

문제

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.

알고리즘 분류

• 구현
• 시뮬레이션

풀이

간단한 삼성 기출 시뮬레이션 문제이다.

주어진 조건대로 구현하면 되는데 이를 좀 자세히 얘기하면

우선 방향은 문제에서 주어지는 대로 북동남서 순으로 저장해 놓는다.

청소기는 처음 위치 좌표를 청소하고 2번 과정을 진행한다.

2번 과정은 다음과 같다.

2-1. 현재 방향에서 왼쪽 방향들을 탐색하여 graph[nr][nc]가 0이라면 그 좌표로 이동하고 그 좌표부터 청소한다.

2-2. 현재 방향의 왼쪽방향 4개를 모두 탐색했는데 모두 벽이라면 2-3으로 넘어가고 아니라면 2-1을 수행한다.

2-3. 4방향 중 청소할 수 있는 곳이 없으므로 원래 방향에서 한 칸 후진하고 다시 2번 과정을 반복한다.

2-4. 2-3을 수행하려 했지만 뒤쪽 방향도 벽이어서 후진할 수 없는 경우 종료

위 조건들 대로 구현만 하면 되는데, 함정이 하나 있다.

얼핏 보면 벽과 이미 청소한 칸은 같은 의미인 것 같지만, 2-4에서 차이가 있다.

뒤로 후진하려는데 뒤가 벽이면 후진 불가, 뒤가 이미 청소한 구간이면 후진 가능

따라서 벽과 이미 청소한 구간을 분리해야 한다.

본인은 이미 청소한 구간을 2라고 나타냈으며 벽은 문제에서 주어진대로 1, 아직 청소하지 않은 구간을 0으로 표현했다.

만약 벽과 청소한 구간을 똑같이 1로 처리한다면 예제 2번의 답이 20으로 나올 것이다.

코드

val br = System.`in`.bufferedReader()
fun getIntList() = br.readLine().split(' ').map { it.toInt() }

val dir = arrayOf(
    arrayOf(-1,0),
    arrayOf(0,1),
    arrayOf(1,0),
    arrayOf(0,-1)
)
lateinit var graph: Array<IntArray>
var answer = 0
fun simulation(n: Int, m: Int, r: Int, c: Int, d: Int){
    if(graph[r][c]==0) {
        graph[r][c] = 2
        answer++
    }
    var rotate = 4
    var curD = d
    while(rotate>0){
        val nd = (curD+3)%4
        val nr = r+dir[nd][0]
        val nc = c+dir[nd][1]
        if(nr !in 0 until n || nc !in 0 until m || graph[nr][nc] != 0) {
            curD = nd
            rotate--
            continue
        }
        simulation(n,m,nr,nc,nd)
        return
    }
    //4방향 모두 없는 경우
    val nr = r-dir[d][0]
    val nc = c-dir[d][1]
    if(nr in 0 until n && nc in 0 until m && graph[nr][nc] !=1){
        simulation(n,m,nr,nc,d)
    }
}

fun main() = with(System.out.bufferedWriter()){
    //input
    val (n,m) = getIntList()
    val (r,c,d) = getIntList()
    graph = Array(n){ getIntList().toIntArray()}
    //solve
    simulation(n,m,r,c,d)
    //output
    write("$answer")

    close()
}