[프로그래머스] 자물쇠와 열쇠 python

1. 문제 설명

고고학자인 "튜브"는 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 열수 있으면 true를, 열 수 없으면 false를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

2. 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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3. 입출력 예

keylockresult

[[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1]]

[[1, 1, 1], [1, 1, 0], [1, 0, 1]]

true

4. 입출력 예에 대한 설명

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

 

5. 풀이

아래는 파이썬으로 작성한 풀이이다.

맨처음에 봤을 때는 저걸 움직이고 회전시키면서 BFS로 풀어야되나 싶었는데 브루트 포스 문제였다.

핵심은 lock을 중심으로 상하좌우로 M개씩 확장 시켜준후 열쇠로 lock을 훑으면 된다.  

import copy 

#배열을 회전하는 함수
def rotate(arr):
    return list(zip(*arr[::-1]))

#열쇠를 행 방향으로 drow 열 방향으로 dcol 움직였을 때
#열쇠가 겹치는지 안겹치는지 알려준다, 
def isfit(key, MAP, drow, dcol):
    M = len(key)
    N = len(MAP) -(2 * M) 
    
    #container 객체는 값을 복사후 수정하면 
    #원본도 수정되므로 copy해준다.
    temp = copy.deepcopy(MAP)
    
   	#열쇠 값을 더해준다.
    for row in range(M):
        for col in range(M):
            nrow = row + drow
            ncol = col + dcol
            temp[nrow][ncol] += key[row][col]
    
    #lock부분을 검사했을 때 1 이외의 수가 있다면 열쇠가 안맞음
    for row in range(N):
        for col in range(N):
            if temp[row+M][col+M] != 1:
                return False
    
    #아니라면 열쇠가 맞음
    return True

                       
def solution(key, lock):

    N, M = len(lock), len(key)
  	
    #열쇠의 상하좌우로 M개만큼 배열을 확장시켜준다.
    K  = 2 * M + N
    MAP = [[0 for i in range(K)] for i in range(K)]
    for row in range(N):
        for col in range(N):
            MAP[row+M][col+M] = lock[row][col]
    
    #열쇠를 회전 시키면서
    for i in range(4):
        key = rotate(key)
        #열쇠를 drow, dcol만큼 움직여준다.
        for drow in range(M+N):
            for dcol in range(M+N):
           		#안맞으면 다시
                if not isfit(key, MAP, drow, dcol):
                    continue
                #맞으면 True를 반환한다.
                else:
                    return True
       
    return False