[BOJ] BOJ 15653 구슬 찾기 4

 

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15653번: 구슬 탈출 4

1. 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.

2. 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.

3. 출력

최소 몇 번 만에 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 있는지 출력한다. 만약, 어떻게 움직여도 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 없으면 -1을 출력한다.

 

4. 풀이

bfs를 이용해서 풀면된다.

#보드를 기울이는 함수로 공의 위치와 이동방향(dx, dy)를 입력으로 받는다.
#거리를 추가해주는 이유는 빨간공과 파란공이 붙어있을 때를 처리해주기 위함
def tilt_board(x, y, dx, dy):
    m =0 # 거리
    while True:
        if board[x][y] == "O": #공이 목표지점에 오면 종료 
            break
        if board[x][y] == "#":
        	#벽위치 한칸 뒤까지 갈 수 있다.
            x -=dx
            y -=dy
            break
        
        #이동
        x += dx
        y += dy
        #거리를 추가해준다.
        m += 1
    return x, y, m

#입력을 받는 부분
N,M = map(int, input().split())
board =[]
for i in range(N):
    board.append([c for c in input()])


#빨간공과 파란공을 찾아서 위치를 저장하고 board에서는 해당 부분을 빈공간으로 만들어준다.
for row in range(N):
    for col in range(M):
        if board[row][col] == "R":
            r_loc = (row, col,)
            board[row][col] = "."
        elif board[row][col] =="B":
            b_loc = (row, col,)
            board[row][col] = "."   

#bfs는 동일한 상태에 대해서는 진행하지 않아야하는데 
#구슬 찾기 게임에서 상태는 빨간공과 파란공의 위치에 의해서 결정되기 때문에
#아래처럼 visited를 4 X 4 X 4 X 4 행렬로 구성하였다 
#visited[빨간 공 행][빨간 공 열][파란 공 행][파란 공 열]

visited = [[[[0 for i in range(M)] for i in range(N)] for i in range(M)] for i in range(N)]
visited[r_loc[0]][r_loc[1]][b_loc[0]][b_loc[1]] =1 # 맨처음 상태를 방문해준다
queue = [(1, r_loc[0], r_loc[1], b_loc[0], b_loc[1]),]
drow= [1,0,-1,0]
dcol= [0,1,0,-1]

def bfs():
	#queue가 빌 때까지 돈다.
    while queue: 
        cnt ,r_row, r_col, b_row, b_col = queue.pop(0)
      	
        for i in range(4):
        	# 보드를 기울여서 얻은 새로운 위치와 이동한 거리
            nr_row, nr_col, rd = tilt_board(r_row, r_col, drow[i], dcol[i])
            nb_row, nb_col, bd = tilt_board(b_row, b_col, drow[i], dcol[i])
			
            # 파란 공이 빠지면 실패
            if board[nb_row][nb_col] == "O":
                continue
               
			# 빨간 공이 빠지면 성공
            if board[nr_row][nr_col] == "O":
                return cnt
                
 			#두 공의 위치가 같다면 같은 행 또는 열에 있었다는 뜻
            if nr_row == nb_row and nr_col == nb_col:
                #이동거리가 파란공이 더 크면 파란공이 더 뒤쪽에서 왔다는 뜻이므로 한칸 뒤로 물러준다.
                if rd < bd: 
                    nb_row, nb_col = nb_row-drow[i], nb_col-dcol[i]
                else: 
                    nr_row, nr_col = nr_row-drow[i], nr_col-dcol[i]
			
            # 해당 상태를 방문하지 않았다면 체크해주고 queue에 넣어준다.
            if not visited[nr_row][nr_col][nb_row][nb_col]:
                visited[r_row][r_col][b_row][b_col] = 1
                queue.append((cnt +1 , nr_row, nr_col, nb_row, nb_col))
    return -1

print(bfs())