[프로그래머스]자물쇠와 열쇠(JAVA)

 

 

문제

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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.

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

keylockresult

[[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

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특정 알고리즘을 사용하지 않고 푸는 문제이다. 원래는 접근을 하고 구현하는데 고생을 하는데 이 문제는 접근부터 엄청 고생을 했다. 결국은 카카오에서 해준 해설을 보았다. 해설에 따르면

• lock 배열을 확장하고 
• key를 돌려가면서 
• key가 lock에 맞는지 확인하는 과정이다.

lock 배열을 확장하는 이유는 키의 일부가 자물쇠의 영역을 벗어나도 키로 자물쇠를 열 수 으면 정답이 된다. 확장은 lock과 key가 겹칠 수 있는 모든 경우를 탐색할 수 있을 정도로 확장을 해줘야한다.그리고 주의할 점은 키의 크기와 자물쇠의 크기는 항상 같지 않다는 조건이다.

 

 우선은 lock 배열을 *3 해주어 확장한 다음 중앙에 기존의 lock값을 삽입한다.  그 다음으로 중앙에 열쇠값을 채워 넣어준다. 만약 중앙에 원래 lock값이 모두 1이라면 열쇠랑 자물쇠랑 딱 맞다는 것이기 때문에 true를 반환한다.

 

public class LockAndKey {
    public boolean solution(int[][] key, int[][] lock) {
        int n = key.length;
        int m = lock.length;
        int[][] copyLock = new int[m*3][m*3];
 
        //새로만든 기존 lock의 크기 *3의 배열의 중앙에 lock배열 삽입
        for(int i = 0; i < m; i++){
            for (int j = 0; j < m; j++){
                copyLock[i+m][j+m] = lock[i][j];
            }
        }
 
 
        // 0,90,180,270도 방향 확인
        for(int c = 0; c < 4; c++){
            key = rotate(key);
 
            //시작점 탐색용 0,0 부터 n*2,n*2까지
            for (int x =0; x < m*2; x++){
                for(int y = 0; y < m*2; y++){
 
                    //자물쇠에 열쇠끼우기
                    for(int i=0; i < n; i++){
                        for (int j =0; j<n; j++){
                            copyLock[x+i][y+j] += key[i][j];
                        }
                    }
 
                    //모두 일치해서 잘끼워졌다면 모두 1이 되어야한다.
                    if (check(copyLock))return true;
 
 
                    //만약 리턴되지 않으면 맞지 않은것이기 때문에 다시 열쇠를 뺴준다.
                    for (int i = 0; i < n; i++){
                        for (int j = 0; j < n; j++){
                            copyLock[x+i][y+j] -=key[i][j];
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return false;
    }
 
 
    //열쇠가 자물쇠에 맞는지 확인하는 로직
    private boolean check(int[][] copyLock) {
        int cnt = 0;
        int len = copyLock.length/3;
        for(int i = len; i < len *2; i++){
            for (int j =len; j<len*2; j++){
                if(copyLock[i][j] == 1)cnt++;
            }
        }
        return cnt == len * len;
    }
 
    //key가 회전하는 로직
    private int[][] rotate(int[][] key) {
        int len = key.length;
        int [][] temp = new int[len][len];
        for(int i = 0; i < len; i++){
            for(int j = 0; j < len; j++){
                temp[i][j] = key[len-j-1][i];
            }
        }
        return temp;
    }
}