[알고리즘] 프로그래머스 자물쇠와 열쇠(Level 2/2020 카카오 블라인드 채용 문제) [자바/JAVA] 풀이- 개발하는 지토

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/60059

코딩테스트 연습 - 자물쇠와 열쇠

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 1인 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 열 수 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.

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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

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

 

풀이 코드 [자바/java]

class Solution {
    
    // 2차원 배열을 90도 회전시켜주는 메서드
    public static int[][] turn(int[][] key) {
        int[][] ret = new int[key.length][key[0].length];
        for(int i=0; i<ret.length; i++) {
            for(int j=0; j<ret.length; j++) {
                // 오른쪽으로 90도 회전
                ret[i][j] = key[key.length-1-j][i];
            }
        }
        return ret;
    }

    // 자물쇠의 중간 부분이 모두 1인지 확인하는 메서드
    public static boolean chk(int[][] newLock) {
        int cnt = 0;
        int len = newLock.length/3;
        for(int i=len; i<len*2; i++) {
            for(int j=len; j<len*2; j++) {
                if(newLock[i][j] == 1) cnt++;
            }
        }
        return cnt == len * len;
    }
    
    public boolean solution(int[][] key, int[][] lock) {
        int n = key.length;
        int m = lock.length;
        int[][] newLock = new int[m*3][m*3];

        // 새로만든 기존lock 크기*3의 배열의 중앙에 lock배열 삽입
        for(int i=0; i<m; i++) {
            for(int j=0; j<m; j++) {
                newLock[i+m][j+m] = lock[i][j];
            }
        }

        // 4가지 방향 확인
        for(int t=0; t<4; t++) {
            key = turn(key); // 열쇠 회전
            
            // 시작점 탐색용 0,0 부터 n*2, n*2까지
            for(int a=0; a<m*2; a++) {
                for(int b=0; b<m*2; b++) {
                    
                    // 자물쇠에 열쇠 끼우기
                    for(int i=0; i<n; i++) {
                        for(int j=0; j<n; j++) {
                            newLock[a+i][b+j] += key[i][j];
                        }
                    } // 자물쇠에 현재 열쇠 다 끼우기 완료
                    
                    // 만약에 다 제대로 끼웠다면 원래 lock의 모든칸이 1이되어야함
                    if(chk(newLock)) return true;
                    
                    // 자물쇠에서 열쇠 다시 빼기
                    for(int i=0; i<n; i++) {
                        for(int j=0; j<n; j++) {
                            newLock[a+i][b+j] -= key[i][j];
                        }
                    }
                    
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

내 문제풀이 방법 설명

 

turn 메서드: 2차원 배열을 오른쪽방향으로 90도 회전시켜줌

 

chk 메서드: 인자로 받은 배열의 중앙부분만 탐색하여 전체가 1이 되었는지 확인(키가 정확이 꽂였는지 확인)

 

solution 메서드:

lock을 가운데에 저장할 수 있는 새로운 newLock 배열(lock 배열의 3배 넓이)을 초기화시켜준다.

90도씩 4방향을 돌면서 탐색을 진행한다.

newLock에 들어갈 수 있는 key의 모든 값을 탐색한다.

이때 시작점을 잡아줘야 하는데 key의 인덱스만큼 + 하여 마지막까지 탐색할 것이고 key의 크기는 항상 lock보다 작기 때문에 인덱스가 벗어나지 않는 lock배열의 두배까지만 for문을 수행한다.

key의 모든 값을 반복하면서 newLock배열의 중앙 lock에 + 해준다(끼워 넣는다)

key를 한번 꽂으면 chk 함수를 수행하며 전체 칸이 1로 완벽하게 맞춰졌는지 확인한다.

전체 칸이 1로 맞춰졌다면 true를 리턴하고 종료.

아니라면 끼웠던 열쇠를 다시 빼주고 기존의 newLock상태로 돌린다.

newLock배열의 [길이 * 2/3][길이 * 2/3]까지 반복하고 끝까지 true를 리턴하지 못했다면 false를 리턴하고 종료한다.