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알고리즘

[파이썬 | 2020 KAKAO BLIND RECRUITMENT | 문제 3] 자물쇠와 열쇠

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문제 설명

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 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

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

풀이

일단 주어진 key를 회전할 수 있기때문에, 4가지 keys를 만든다.

2차원 배열의 회전 알고리즘은 ret[c][N-r-1] = arr[r][c]로 표현할 수 있다.

 

이제 각각의 key들 4개를 위치를 바꿔가면서 Lock에 대조해 보아야한다.

배열 범위 초과를 처리해 주기위해서 Lock이 중간에 박혀있는 큰 board 배열을 만든다.

 

board 배열의 크기는 2*M+N-2이다.

좌측 상단을 기준으로 key들을 옮기면서 생각해보면

(0,0)에서 (M+N-2, M+N-2)로 차례대로 옮겨가면서 탐색을 한다 ( 연두색 사각형 부분 )

그 위치에서 M * M개의 배열을 탐색하면서 Lock의 홈과, Key의 돌기가 만나는 부분을 탐색한다. ( 갈색 사각형 부분 )

 

이때 유의해야 할 점은, Lock의 돌기와 Key의 돌기가 만나면 안된다는 것이다.

따라서 Lock의 돌기와 Key의 돌기가 만난다면, 홈과 돌기가 만나는 개수를 세는 cnt를 -5000으로 설정해서 절대 answer가 True가 될 수 없게 설정한다.(58 * 58 <= 5000 이므로)

 

# [파이썬 | 2020 KAKAO BLIND RECRUITMENT | 문제 3] 자물쇠와 열쇠
def rotate_90(arr):
N = len(arr)
ret = [[0] * N for _ in range(N)]
for r in range(N):
for c in range(N):
ret[c][N-1-r] = arr[r][c]
return ret
def solution(key, lock):
M = len(key)
N = len(lock)
lockCnt = 0
for r in range(N):
for c in range(N):
if lock[r][c] == 0:
lockCnt += 1
keys = []
for i in range(4):
temp = key
for _ in range(i):
temp = rotate_90(temp)
keys.append(temp)
board = [[-1 for _ in range(2*M +N - 2)]for _ in range(2*M +N - 2)]
K = len(board)
for r in range(K):
for c in range(K):
if r>=M-1 and c >= M-1 and r<= M+N-2 and c <= M+N-2:
board[r][c] = lock[r-(M-1)][c-(M-1)]
answer = False
for r in range(M+N-1):
for c in range(M+N-1):
for i in range(4):
cnt = 0
for sr in range(M):
for sc in range(M):
if board[r+sr][c+sc] == 0 and keys[i][sr][sc] == 1:
cnt += 1
elif board[r+sr][c+sc] == 1 and keys[i][sr][sc] == 1:
cnt = -5000
if cnt == lockCnt:
answer = True
if answer == True:
#print(answer)
return answer
#print(answer)
return answer
M, N = map(int, input().split())
key = [list(map(int, input().split())) for _ in range(M)]
lock = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]
solution(key, lock)
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