[백준] 13460. 구슬 탈출2 - JAVA

1. 문제

https://www.acmicpc.net/problem/13460

 

 

2. 풀이 과정

N x M 크기의 게임판이 주어지며, 각 영역은 빨간구슬(R), 파란구슬(B), 빈칸(.), 벽(#), 구멍(O)으로 구분된다.

빨간구슬 파란구슬 각각 1개 씩 주어지며, 가장 바깥 행과 열이 벽으로 막혀있다.

이 때, 게임판을 상,하,좌,우로 기울이며, 구슬은 벽을 만날 때까지 이동한다.

게임판을 몇 번을 기울여야 빨간구슬을 구명(O)에 넣을 수 있는 지 횟수를 구하는 문제이다.

단, 파란 구슬이 구멍에 들어가면 실패이고, 빨간구슬과 파란구슬이 동시에 구멍에 들어가도 실패이다.

또한, 10회 이상 시도해도 실패이다.

실패는 -1을 반환한다.

 

문제 접근

어려운 문제였고, 이 문제는 BFS를 통해 최단 거리를 구하는 문제이다.

고려할 사항이 많아서 머리가 아팠다..

 

1. 두 구슬을 모두 굴린다.

• 다른 문제와 달리, 구슬이 벽을 만날 때까지 이동하므로 그 부분을 신경써줘야 한다.
• 한 방향을 지정해서 벽을 만날때까지 굴린다.
• 구슬이 구멍을 만나는 경우를 고려한다.
• dist는 구슬의 이동거리로 두 구슬이 같은 영역에 있을 경우를 처리하기 위해 카운트한다.

MoveResult r = move(cur.rx, cur.ry, i);
MoveResult b = move(cur.bx, cur.by, i);
                
private static MoveResult move(int x, int y, int dir) {
    int dist = 0;
    while (true) {
        int nx = x + dx[dir];
        int ny = y + dy[dir];
        if (map[nx][ny] == '#') {
            break;
        }
        x = nx;
        y = ny;
        dist++;
        if (map[x][y] == 'O') {
            return new MoveResult(x, y, dist, true);
        }
    }
    return new MoveResult(x, y, dist, false);
}

 

2. 구슬을 굴린 결과에 따라 결과 반환

• 파란 구슬이 구멍에 들어가면 무조건 실패이다. => 다른 방향 탐색을 시작한다.
• 빨간 구슬만 들어간 경우 결과(굴린 횟수)를 리턴한다.

 // 파란 구슬이 먼저 빠지면 실패
if (b.inHole) {
    continue;
}

// 빨간 구슬만 빠지면 성공
if (r.inHole) {
    return cur.depth + 1;
}

 

3. 같은 영역에 두 구슬이 들어간 경우

• 빨간 구슬, 파란 구슬이 같은 영역에 있을 수 없으므로 빨간 구슬, 파란 구슬이 같은 영역에 있는 케이스를 고려해줘야 한다.
• 같은 영역에 있을 경우 앞에서 구한 dist를 가지고 구슬의 위치를 조정해준다.  

 // 같은 위치면 더 많이 이동한 쪽을 한 칸 뒤로
if (r.x == b.x && r.y == b.y) {
    if (r.dist > b.dist) {
        r.x -= dx[i];
        r.y -= dy[i];
    } else {
        b.x -= dx[i];
        b.y -= dy[i];
    }
}

 

3. 코드

public class Main {
    static BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    static BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

    // 북, 동, 남, 서
    static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
    static int[] dy = {0, 1, 0, -1};

    static int N;
    static int M;
    static char[][] map;
    static boolean[][][][] visited;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());
        map = new char[N][M];
        int rx = 0, ry = 0, bx = 0, by = 0;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            String line = br.readLine();
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                map[i][j] = line.charAt(j);
                if (map[i][j] == 'R') {
                    rx = i;
                    ry = j;
                } else if (map[i][j] == 'B') {
                    bx = i;
                    by = j;
                }
            }
        }

        int result = bfs(rx, ry, bx, by);
        bw.write(result + "\n");
        bw.flush();
        bw.close();
    }

    private static int bfs(int rx, int ry, int bx, int by) {
        visited = new boolean[N][M][N][M];
        Queue<State> q = new LinkedList<>();
        q.offer(new State(rx, ry, bx, by, 0));
        visited[rx][ry][bx][by] = true;

        while (!q.isEmpty()) {
            State cur = q.poll();
            if (cur.depth >= 10) {
                continue;
            }

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                MoveResult r = move(cur.rx, cur.ry, i);
                MoveResult b = move(cur.bx, cur.by, i);

                // 파란 구슬이 먼저 빠지면 실패
                if (b.inHole) {
                    continue;
                }

                // 빨간 구슬만 빠지면 성공
                if (r.inHole) {
                    return cur.depth + 1;
                }

                // 같은 위치면 더 많이 이동한 쪽을 한 칸 뒤로
                if (r.x == b.x && r.y == b.y) {
                    if (r.dist > b.dist) {
                        r.x -= dx[i];
                        r.y -= dy[i];
                    } else {
                        b.x -= dx[i];
                        b.y -= dy[i];
                    }
                }

                if (!visited[r.x][r.y][b.x][b.y]) {
                    visited[r.x][r.y][b.x][b.y] = true;
                    q.offer(new State(r.x, r.y, b.x, b.y, cur.depth + 1));
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    private static MoveResult move(int x, int y, int dir) {
        int dist = 0;
        while (true) {
            int nx = x + dx[dir];
            int ny = y + dy[dir];
            if (map[nx][ny] == '#') {
                break;
            }
            x = nx;
            y = ny;
            dist++;
            if (map[x][y] == 'O') {
                return new MoveResult(x, y, dist, true);
            }
        }
        return new MoveResult(x, y, dist, false);
    }

    static class State {
        int rx, ry, bx, by, depth;

        State(int rx, int ry, int bx, int by, int depth) {
            this.rx = rx;
            this.ry = ry;
            this.bx = bx;
            this.by = by;
            this.depth = depth;
        }
    }

    static class MoveResult {
        int x;
        int y;
        int dist;
        boolean inHole;

        MoveResult(int x, int y, int dist, boolean inHole) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.dist = dist;
            this.inHole = inHole;
        }
    }
}