[프로그래머스] 자물쇠와 열쇠 문제 풀이 (2020 카카오 코딩테스트)

| |
2020 카카오 블라인드 채용 코딩테스트 - 자물쇠와 열쇠 C++ 풀이 (프로그래머스)


문제

고고학자인 튜브는 고대 유적지에서 보물과 유적이 가득할 것으로 추정되는 비밀의 문을 발견하였습니다. 그런데 문을 열려고 살펴보니 특이한 형태의 자물쇠로 잠겨 있었고 문 앞에는 특이한 형태의 열쇠와 함께 자물쇠를 푸는 방법에 대해 다음과 같이 설명해 주는 종이가 발견되었습니다.

잠겨있는 자물쇠는 격자 한 칸의 크기가 1 x 1 인 N x N 크기의 정사각 격자 형태이고 특이한 모양의 열쇠는 M x M 크기인 정사각 격자 형태로 되어 있습니다.

자물쇠에는 홈이 파여 있고 열쇠 또한 홈과 돌기 부분이 있습니다. 열쇠는 회전과 이동이 가능하며 열쇠의 돌기 부분을 자물쇠의 홈 부분에 딱 맞게 채우면 자물쇠가 열리게 되는 구조입니다. 자물쇠 영역을 벗어난 부분에 있는 열쇠의 홈과 돌기는 자물쇠를 여는 데 영향을 주지 않지만, 자물쇠 영역 내에서는 열쇠의 돌기 부분과 자물쇠의 홈 부분이 정확히 일치해야 하며 열쇠의 돌기와 자물쇠의 돌기가 만나서는 안됩니다. 또한 자물쇠의 모든 홈을 채워 비어있는 곳이 없어야 자물쇠를 열 수 있습니다.

열쇠를 나타내는 2차원 배열 key와 자물쇠를 나타내는 2차원 배열 lock이 매개변수로 주어질 때, 열쇠로 자물쇠를 열수 있으면 true를, 열 수 없으면 false를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.


제한사항

  • key는 M x M(3 ≤ M ≤ 20, M은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
  • lock은 N x N(3 ≤ N ≤ 20, N은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
  • M은 항상 N 이하입니다.
  • key와 lock의 원소는 0 또는 1로 이루어져 있습니다.
    • 0은 홈 부분, 1은 돌기 부분을 나타냅니다.


입출력 예

key lock result
[[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1]] [[1, 1, 1], [1, 1, 0], [1, 0, 1]] true


입출력 예에 대한 설명

1

key를 시계 방향으로 90도 회전하고, 오른쪽으로 한 칸, 아래로 한 칸 이동하면 lock의 홈 부분을 정확히 모두 채울 수 있습니다.


풀이

이 문제를 보고 처음에는 기발한 아이디어를 떠올려야 한다고 생각할 수 있으나 모든 경우의 수를 확인해보는 완전탐색 문제이다.

접근 방식은 자물쇠와 열쇠가 모두 들어가는 충분히 큰 판 위에 자물쇠를 올려두고 열쇠를 모든 위치와 모든 방향에 대하여 놓아보는 것이다. 따라서 이 문제에서 절대적으로 필요한 것은 구현 능력이다. 열쇠를 회전 시킬 줄 알아야하고, 반복문을 통한 완전탐색 코드를 정확히 구현할 수 있어야 한다.

코드의 실행 시간이나 메모리를 자잘하게 절약하는 기법으로 자물쇠와 열쇠를 올려둘 큰 판의 사이즈를 최소화 한다거나 자물쇠의 빈 칸을 미리 세어두거나 하는 등의 여러 방법들이 있지만 필자는 문제가 요구하는 실행 시간 제한과 메모리 제한을 준수하면서 최대한 직관적인 방식의 코드로 구현하였다.


전체 코드

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
#include <vector>
using namespace std;

int N,M;
vector<vector<int>> board;

// 잠금 해제 여부 체크
bool check(vector<vector<int>>& key, int y, int x){
    bool ret = true;

    // 보드판에 열쇠 값 적용
    for(int i=y;i<y+M;i++)
        for(int j=x;j<x+M;j++)
            board[i][j]+=key[i-y][j-x];

    // 자물쇠의 모든 좌표 확인
    for(int i=M;i<M+N;i++){
        for(int j=M;j<M+N;j++){
            if(board[i][j]!=1){
                ret=false;
                break;
            }
        }
        if(!ret) break;
    }

    // 보드판에 열쇠 값 해제
    for(int i=y;i<y+M;i++)
        for(int j=x;j<x+M;j++)
            board[i][j]-=key[i-y][j-x];

    return ret;
}

// 열쇠 시계방향 회전
void rotate(vector<vector<int>>& key){
    vector<vector<int>> temp(M,vector<int>(M));

    for(int i=0;i<M;i++)
        for(int j=0;j<M;j++)
            temp[i][j] = key[j][M-i-1];

    for(int i=0;i<M;i++)
        for(int j=0;j<M;j++)
            key[i][j] = temp[i][j];
}

bool solution(vector<vector<int>> key, vector<vector<int>> lock) {
    bool answer = false;

    M = key.size();
    N = lock.size();

    board = vector<vector<int>>(2*M+N,vector<int>(2*M+N));

    // 보드판에 좌물쇠 입력
    for(int i=M;i<M+N;i++)
        for(int j=M;j<M+N;j++)
            board[i][j]=lock[i-M][j-M];

    // 보드판의 모든 좌표에서 4방향에 대한 완전탐색
    for(int i=0;i<N+M;i++){
        for(int j=0;j<N+M;j++){
            for(int k=0;k<4;k++){
                rotate(key);
                if(check(key,i,j)){
                    answer = true;
                    break;
                }
            }
            if(answer) break;
        }
        if(answer) break;
    }

    return answer;
}
0%