[Java][백준 13460][BFS+시뮬레이션][삼성SW 역량 테스트] 구슬탈출 2

문제

스타트링크에서 판매하는 어린이용 장난감 중에서 가장 인기가 많은 제품은 구슬 탈출이다. 구슬 탈출은 직사각형 보드에 빨간 구슬과 파란 구슬을 하나씩 넣은 다음, 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼내는 게임이다.

보드의 세로 크기는 N, 가로 크기는 M이고, 편의상 1×1크기의 칸으로 나누어져 있다. 가장 바깥 행과 열은 모두 막혀져 있고, 보드에는 구멍이 하나 있다. 빨간 구슬과 파란 구슬의 크기는 보드에서 1×1크기의 칸을 가득 채우는 사이즈이고, 각각 하나씩 들어가 있다. 게임의 목표는 빨간 구슬을 구멍을 통해서 빼내는 것이다. 이때, 파란 구슬이 구멍에 들어가면 안 된다.

이때, 구슬을 손으로 건드릴 수는 없고, 중력을 이용해서 이리 저리 굴려야 한다. 왼쪽으로 기울이기, 오른쪽으로 기울이기, 위쪽으로 기울이기, 아래쪽으로 기울이기와 같은 네 가지 동작이 가능하다.

각각의 동작에서 공은 동시에 움직인다. 빨간 구슬이 구멍에 빠지면 성공이지만, 파란 구슬이 구멍에 빠지면 실패이다. 빨간 구슬과 파란 구슬이 동시에 구멍에 빠져도 실패이다. 빨간 구슬과 파란 구슬은 동시에 같은 칸에 있을 수 없다. 또, 빨간 구슬과 파란 구슬의 크기는 한 칸을 모두 차지한다. 기울이는 동작을 그만하는 것은 더 이상 구슬이 움직이지 않을 때 까지이다.

보드의 상태가 주어졌을 때, 최소 몇 번 만에 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫 번째 줄에는 보드의 세로, 가로 크기를 의미하는 두 정수 N, M (3 ≤ N, M ≤ 10)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 보드의 모양을 나타내는 길이 M의 문자열이 주어진다. 이 문자열은 '.', '#', 'O', 'R', 'B' 로 이루어져 있다. '.'은 빈 칸을 의미하고, '#'은 공이 이동할 수 없는 장애물 또는 벽을 의미하며, 'O'는 구멍의 위치를 의미한다. 'R'은 빨간 구슬의 위치, 'B'는 파란 구슬의 위치이다.

입력되는 모든 보드의 가장자리에는 모두 '#'이 있다. 구멍의 개수는 한 개 이며, 빨간 구슬과 파란 구슬은 항상 1개가 주어진다.

출력

최소 몇 번 만에 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 있는지 출력한다. 만약, 10번 이하로 움직여서 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 없으면 -1을 출력한다.

 

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🌈 풀이 후기 (BFS + 시뮬레이션)

• visit를 4차원 배열로 만드는게 문제를 쉽게 풀 수 있는 방법인거 같다. 다음에 이런 유형이 나오면 기억해 둬야겠다.
• 중간에 구슬 조정하는 구문에서 실수해서 30분 넘게 디버깅했다...ㅠㅠ 조심하자

👩‍🏫 문제 풀이

• 파란공을 먼저 움직인다. 만약 구멍에 들어가면 불가능한 경우이기에 Pass
• 그다음 빨간공을 움직인다. 만약 구멍에 들어가면 통과!! (이전에 파란공을 먼저 검사해서 둘다 구멍에 들어갈 경우는 자동으로 제외됨)
• 파랑 빨강 위치가 같다면 (둘이 # 까지 이동했을때), 이동 직전의 위치를 비교해서 빨강 파란공을 1칸씩 밀어준다.
• 10보다 많이 검사해야 된다면 종료 

package SWTest;

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

/**
 * 입력되는 모든 보드의 가장자리에는 모두 '#'이 있다. 구멍의 개수는 한 개 이며, 빨간 구슬과 파란 구슬은 항상 1개가 주어진다.
 */
public class BOJ_G2_13460_구슬탈출2 {
	static class Ball {
		int redR, redC, blueR, blueC, cnt;

		public Ball() {

		}

		public Ball(int redR, int redC, int blueR, int blueC, int cnt) {
			super();
			this.redR = redR;
			this.redC = redC;
			this.blueR = blueR;
			this.blueC = blueC;
			this.cnt = cnt;
		}

	}

	static int N, M;
	static char[][] map;
	static boolean[][][][] visit;
	static int[] dr = { -1, 1, 0, 0 };
	static int[] dc = { 0, 0, -1, 1 };
	static Ball ball;
	static int time = 0;

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
		N = Integer.parseInt(st.nextToken());
		M = Integer.parseInt(st.nextToken());
		map = new char[N][M];
		visit = new boolean[N][M][N][M];
		ball = new Ball();
		ball.cnt = 0;
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			String str = br.readLine();
			for (int j = 0; j < M; j++) {
				map[i][j] = str.charAt(j);
				if (map[i][j] == 'R') {
					ball.redR = i;
					ball.redC = j;
				}

				else if (map[i][j] == 'B') {
					ball.blueR = i;
					ball.blueC = j;
				}
			}
		}

		bfs();
	}

	private static void bfs() {
		Queue<Ball> q = new LinkedList<Ball>();
		q.add(ball);
		visit[ball.redR][ball.redC][ball.blueR][ball.blueC] = true;

		while (!q.isEmpty()) {
			Ball cur = q.poll();
			if (cur.cnt >= 10) {
				System.out.println(-1);
				return;
			}

			for (int i = 0; i < 4; i++) {
				// step 1. 파랑이 먼저 굴려서 확인
				int br = cur.blueR, bc = cur.blueC;
				boolean isBlueHole = false;
				while (map[br + dr[i]][bc + dc[i]] != '#') {
					br += dr[i];
					bc += dc[i];

					if (map[br][bc] == 'O') {
						isBlueHole = true;
						break;
					}
				}

				// step 2. 빨강이 굴리기
				int rr = cur.redR, rc = cur.redC;
				boolean isRedHole = false;
				while (map[rr + dr[i]][rc + dc[i]] != '#') {
					rr += dr[i];
					rc += dc[i];

					if (map[rr][rc] == 'O') {
						isRedHole = true;
						break;
					}
				}

				// 파란이 구멍에 빠졌는지 확인 => 빠지면 안됨
				if (isBlueHole)
					continue;

				// 빨강만 빠지면 정답
				if (isRedHole) {
					System.out.println(cur.cnt + 1);
					return;
				}

				// 파랑 빨강 구슬 위치가 같다면 위치 조정
				if (br == rr && bc == rc) {
					switch (i) { // 상하좌우
					case 0: // 상
						if (cur.redR > cur.blueR) // red이 크면 blue보다 밑에 있다는 뜻
							rr++; // 더하는게 밑에 있다는 뜻
						else
							br++;
						break;
					case 1: // 하
						if (cur.redR > cur.blueR)
							br--;
						else
							rr--;
						break;
					case 2: // 좌
						if (cur.redC > cur.blueC)
							rc++;
						else
							bc++;
						break;
					case 3: // 우
						if (cur.redC > cur.blueC)
							bc--;
						else
							rc--;
						break;
					}
				}

				if (!visit[rr][rc][br][bc]) {
					visit[rr][rc][br][bc] = true;
					q.add(new Ball(rr, rc, br, bc, cur.cnt + 1));
				}
			}
		}
		System.out.println(-1);
	}

}