[백준 14503] 로봇 청소기 (자바)

백준 14503번 로봇 청소기 (자바)

 

 

 

출처

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.

 

 

 

입출력 예

입출력 예 1

입출력 예 2

 

 

 

접근 방법

이 문제에서 크게 고려할 부분은 2가지다.

첫째는 방향에 따른 왼쪽 이동,둘째는 이동할 곳이 없을 때 뒤로 오는 것!

1. class를 사용한 큐로 bfs연산을 한다.

(다른 bfs와 다른 점은 방향을 기준으로 왼쪽 이동하는 것과, 사방이 모두 갈 수 없을 때 후진하는 것이다.)

 

2. 큐에서 가져온 방향을 기준으로 왼쪽 좌표를 구해 이동한다.(findWay 메서드)

ex) 현재 방향이 북(0) 일 때, 왼쪽은 서(3)을 반환한다.

      반환한 수를 dx, dy에 순서로 넣어 이동할 좌표를 구한다.

      물론 dx, dy를 문제에서 주어진 대로 순서대로 선언해야 한다.((-1,0), (0,1), (1,0), (0,-1))

 

3. 방문한 적이 없으면 방문하여 flag를 true 처리하고, 카운트+1, 변경된 방향을 매개변수로 넘겨줘 큐에 넣어준다.

(flag는 4방향 다 방문 불가능(false)인 상황을 구분하기 위해 사용)

 

4. flag가 false인 경우(4방향 다 방문 불가능) 후진 좌표를 구해(backWay 메서드) 현재 방향을 유지한 채로 매개변수에 넣어 큐에 추가시킵니다.

 

5. 2,3,4번을 반복하여 누적된 카운트를 출력한다.

 

 

 

* 다른 dfs/bfs 문제와 다르게 매 연산마다 방향을 고려해야 했기 때문에 혼자 풀 수 없었던 문제였다. 

방향을 사용하는 법을 익히긴 했지만 아직까지 헷갈려 많은 연습이 필요할 것 같다...

 

 

 

내 코드

package dfsbfs;

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

public class RobotVacuum {
	/**
	 * 백준 14503 로봇청소기 (https://www.acmicpc.net/problem/14503)
	 */

	private static int n, m, r, c, d;
	private static int[][] map;
	private static boolean[][] visit;

	// 북(0) : -1, 0
	// 동(1) : 0, 1
	// 남(2) : 1, 0
	// 서(3) : 0, -1

	private static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
	private static int[] dy = {0, 1 , 0, -1};

	private static int cnt = 0;

	public static void main(String[] args) throws IOException {

		BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

		StringTokenizer st = new StringTokenizer(reader.readLine());

		n = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 가로
		m = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 세로

		st = new StringTokenizer(reader.readLine());
		r = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 로봇x
		c = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 로봇y
		d = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 로봇방향

		map = new int[n][m];
		visit = new boolean[n][m];

		for (int i = 0; i < n; i++) {
			st = new StringTokenizer(reader.readLine());
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}

		cnt++;
		visit[r][c] = true;
		bfs();
		
		System.out.println(cnt);
	}

	private static void bfs() {

		Queue<Vacuum> q = new LinkedList();
		q.add(new Vacuum(r, c, d));

		while (!q.isEmpty()) {

			Vacuum b = q.remove();
			int qx = b.r;
			int qy = b.c;
			int qd = b.d;

			int nextWay = qd;
			boolean flag = false;
			
			for (int i = 0; i < dx.length; i++) {
				nextWay = findWay(nextWay);
				int nx = qx + dx[nextWay];
				int ny = qy + dy[nextWay];
				
				if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= n || ny >= m) {
					continue;
				}
				
				if (!visit[nx][ny] && map[nx][ny] == 0) {
					visit[nx][ny] = true;
					q.add(new Vacuum(nx, ny, nextWay));
					cnt++;
					flag = true;
					break; //이동하면 후진하므로 중지
				}
			}
			
			if (!flag) {
				//이동할 곳이 없다면 뒤로 후진
				nextWay = backWay(qd);
				int nx = qx + dx[nextWay];
				int ny = qy + dy[nextWay];
				
				if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= n || ny >= m) {
					return;
				}
				
				if (map[nx][ny] == 0) {
					//후진은 방향유지한채로 뒤로 이동
					q.add(new Vacuum(nx, ny, qd));
				}
			}

		}

	}

	private static int backWay(int nextWay) {
		
		// 북(0) : -1, 0 -> 남
		// 동(1) : 0, 1 -> 서
		// 남(2) : 1, 0 -> 북
		// 서(3) : 0, -1 -> 동
		
		switch (nextWay) {
		case 0:
			return 2;
		case 1:
			return 3;
		case 2:
			return 0;
		case 3:
			return 1;
		}
		
		return 0;
	}

	private static int findWay(int nextWay) {

		// 북(0) : -1, 0 -> 서
		// 동(1) : 0, 1 -> 북
		// 남(2) : 1, 0 -> 동
		// 서(3) : 0, -1 -> 남

		switch (nextWay) {
		case 0:
			return 3;
		case 1:
			return 0;
		case 2:
			return 1;
		case 3:
			return 2;
		}

		return 0;
	}
}

class Vacuum {
	int r, c, d;

	Vacuum(int r, int c, int d) {
		this.r = r;
		this.c = c;
		this.d = d;
	}
}

 

 

 

고려할 점

1. 방향에 따른 왼쪽과 뒤쪽을 구할 것

2. 후진이 필요한 경우를 생각할 것