[백준 스터디 10주차] 14503번 로봇 청소기 골드4 - 자바(JAVA) / 시뮬레이션/ 구현

📑 문제

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 왼쪽 방향부터 차례대로 인접한 칸을 탐색한다.
   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.

 

 

 

 

 

 

 

 

✒️ 풀이

 전형적인 골드V 수준의 시뮬레이션 문제이다.

 조건만 차근차근 따져서 단계를 밟아주면 쉽게 풀어낼 수 있다.

 

 ✔️ 현재 위치를 청소할 수 있으면 청소한다.

 ✔️ 왼쪽 방향부터 차례로 사방을 확인하여, 이동이 가능한 위치를 확인한 후 가능하다면 이동한다.

 💡 따라서 사방 탐색을 위한 방향 인덱스 배열(dr/dc)은 인덱스를 +/- 할 때 원하는 동서남북의 순서가 유지되도록 짠다. 문제에서 제시한 북(0)-동(1)-남(2)-서(3)의 경우 인덱스를 차례로 마이너스 시킬 때 원하는 왼쪽 방향 순서가 유지된다.

 ✔️ 사방을 확인해도 이동할 수 있는 곳이 없다면, 조건대로 보는 방향은 유지한 채로 한 칸 뒤로 이동한다. 후진마저 불가능하다면(벽에 막히거나 배열범위를 벗어남) 알고리즘을 종료한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

💻 소스코드: 자바(Java)

public class Main_백준_14503_로봇청소기_골드V {

	// 0:북, 1:동, 2:남, 3:서
	static int[] dr = {-1, 0, 1, 0};
	static int[] dc = {0, 1, 0, -1};
	static int[][] map;
	static int N, M, r, c, d, cnt=0;
	
	public static void main(String[] args) throws IOException{
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		//N,M
		N = Integer.parseInt(st.nextToken());
		M = Integer.parseInt(st.nextToken());
		//robot
		st = new StringTokenizer(br.readLine());
		r = Integer.parseInt(st.nextToken());
		c = Integer.parseInt(st.nextToken());
		d = Integer.parseInt(st.nextToken());
		//map
		map = new int[N][M];
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for (int j = 0; j < M; j++) {
				// 0:빈 칸, 1:벽
				map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}//input
		
		clean();
		System.out.println(cnt);
		
	}//end of main
	
	private static void clean() {
		while(true) {
			if(map[r][c]==0) {// 현재 위치가 청소가 되어있지 않은 칸이라면
				map[r][c] = 2;
				cnt++;				
			}
			if(!move(r, c, d)) {// 이동 시도 후, 이동이 안됐으면
				//후진 확인
				if(!back(r,c,d)) break;
			}
		}
	}//clean
	
	private static boolean move(int r0, int c0, int d0) {
		int nr, nc, nd = d0;
		for (int i = 1; i <= 4; i++) {	// 왼쪽부터 네방향 확인
			nd = nd-1<0?3:nd-1;
			nr = r0+dr[nd];
			nc = c0+dc[nd];
            
			//네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우->이동 불가
			if(nr<0||nr>=N||nc<0||nc>=M||map[nr][nc]==1||map[nr][nc]==2) continue;
            
			//이동 가능->업데이트
			r = nr;
			c = nc;
			d = nd;
			return true;
		}
		return false;
	}//move
	
	private static boolean back(int r0, int c0, int d0) {
		int nr, nc, nd= d0-1<0?3:d0-1;
		nd = nd-1<0?3:nd-1; //후진해야 하는 방향(두 번 왼쪽으로 돌리기)
		nr = r0+dr[nd];
		nc = c0+dc[nd];
		if(nr<0||nr>=N||nc<0||nc>=M||map[nr][nc]==1) return false;
		else {
			// 벽이 아니면, 보고있는 방향(d)은 두고 위치만 후진한다. 
			r = nr;
			c = nc;
			return true;
		}
	}//back
	
}//end of class

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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