[python] 자물쇠와 열쇠(2020 kakao blind recruitment, 프로그래머스)

03 Dec 2020 in Algorithm on Programmers

Problem

[문제설명]
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 열수 있으면 true를, 열 수 없으면 false를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.
[제한 사항]
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.

문제 링크 : 프로그래머스 자물쇠와 열쇠

<Solution>

# 자물쇠와 열쇠가 일치하는지 판단하는 함수
def correct_check(key, lock):
    n = len(lock)
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if key[i][j] + lock[i][j] != 1:
                return False
    return True

def solution(key, lock):
    len_key = len(key)
    len_lock = len(lock)

    # 열쇠를 시계방향으로 회전시켜 만든 4개의 키 초기화(key1이 본래의 키)
    key1 = [[0] * len_lock for _ in range(len_lock)]
    key2 = [[0] * len_lock for _ in range(len_lock)]
    key3 = [[0] * len_lock for _ in range(len_lock)]
    key4 = [[0] * len_lock for _ in range(len_lock)]

    # 열쇠 회전
    for i in range(len_key):
        for j in range(len_key):
            key1[i][j] = key[i][j]
            key2[j][len_key-i-1] = key[i][j]
            key3[len_key - i - 1][len_key - j - 1] = key[i][j]
            key4[len_key - j - 1][i] = key[i][j]

    # 열쇠를 왼쪽 위, 왼쪽 아래, 오른쪽 위, 오른쪽 아래로 이동시키며 비교
    for k in [key1, key2, key3, key4]:
        for i in range(len_lock):
            for j in range(len_lock):
                left_up_key = [row[i:] + [0]*i for row in k[j:]] + [[0]*len_lock]*j
                if correct_check(left_up_key, lock):
                    return True

                left_down_key = [[0]*len_lock]*j + [row[i:] + [0]*i for row in k[:len_lock - j]]
                if correct_check(left_down_key, lock):
                    return True

                right_up_key = [[0]*i + row[:len_lock - i] for row in k[j:]] + [[0]*len_lock]*j
                if correct_check(right_up_key, lock):
                    return True

                right_down_key = [[0]*len_lock]*j + [[0]*i + row[:len_lock - i] for row in k[:len_lock - j]]
                if correct_check(right_down_key, lock):
                    return True

    return False

이 문제를 해결할 때 중점은 2가지 있다.

열쇠를 회전시킬 수 있기 때문에, 회전시킨 네 가지 경우의 수의 키를 만들어둔다.
키의 일부분만으로 자물쇠를 열 수도 있기 때문에, 키를 네 가지 방향으로 움직여본다.

1번의 경우 시계방향으로 90도 회전 시켰을 때 원래 인덱스가 어디로 이동했는지 규칙을 확인해보면 해결할 수 있다.

2번의 경우 left_up, left_down, right_up, right_down 네 가지 방향으로 이동시켰는데, 이동시킬 때마다 만들어지는 열쇠의 인덱스를 잘 따져보면서 만드는 것이 중요하다.

마지막으로 자물쇠와 키가 일치하는지 확인 여부는 간단하다. 자물쇠와 키의 값의 합이 1이 전부 1이 되면 된다.

시간 복잡도는 4 * n * n * 4 이므로 O(n²)이다.

[python] 자물쇠와 열쇠(2020 kakao blind recruitment, 프로그래머스)

Problem

<Solution>

DWCT

Error

Problem

<Solution>

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