[python] 기둥과 보 설치(2020 kakao blind recruitment, 프로그래머스)
Problem
[문제설명]
빙하가 깨지면서 스노우타운에 떠내려 온 죠르디는 인생 2막을 위해 주택 건축사업에 뛰어들기로 결심하였습니다. 죠르디는 기둥과 보를 이용하여 벽면 구조물을 자동으로 세우는 로봇을 개발할 계획인데, 그에 앞서 로봇의 동작을 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 만들고 있습니다.
프로그램은 2차원 가상 벽면에 기둥과 보를 이용한 구조물을 설치할 수 있는데, 기둥과 보는 길이가 1인 선분으로 표현되며 다음과 같은 규칙을 가지고 있습니다.
- 기둥은 바닥 위에 있거나 보의 한쪽 끝 부분 위에 있거나, 또는 다른 기둥 위에 있어야 합니다.
- 보는 한쪽 끝 부분이 기둥 위에 있거나, 또는 양쪽 끝 부분이 다른 보와 동시에 연결되어 있어야 합니다. 단, 바닥은 벽면의 맨 아래 지면을 말합니다.
2차원 벽면은 n x n 크기 정사각 격자 형태이며, 각 격자는 1 x 1 크기입니다. 맨 처음 벽면은 비어있는 상태입니다. 기둥과 보는 격자선의 교차점에 걸치지 않고, 격자 칸의 각 변에 정확히 일치하도록 설치할 수 있습니다. 다음은 기둥과 보를 설치해 구조물을 만든 예시입니다.
예를 들어, 위 그림은 다음 순서에 따라 구조물을 만들었습니다.
- (1, 0)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (1, 1)에서 오른쪽으로 보를 하나 만듭니다.
- (2, 1)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (2, 2)에서 오른쪽으로 보를 하나 만듭니다.
- (5, 0)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (5, 1)에서 위쪽으로 기둥을 하나 더 설치합니다.
- (4, 2)에서 오른쪽으로 보를 설치 후, (3, 2)에서 오른쪽으로 보를 설치합니다.
만약 (4, 2)에서 오른쪽으로 보를 먼저 설치하지 않고, (3, 2)에서 오른쪽으로 보를 설치하려 한다면 2번 규칙에 맞지 않으므로 설치가 되지 않습니다. 기둥과 보를 삭제하는 기능도 있는데 기둥과 보를 삭제한 후에 남은 기둥과 보들 또한 위 규칙을 만족해야 합니다. 만약, 작업을 수행한 결과가 조건을 만족하지 않는다면 해당 작업은 무시됩니다.
벽면의 크기 n, 기둥과 보를 설치하거나 삭제하는 작업이 순서대로 담긴 2차원 배열 build_frame이 매개변수로 주어질 때, 모든 명령어를 수행한 후 구조물의 상태를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.
[제한 사항]
(이하 생략. 아래 링크 확인)
문제 링크 : 프로그래머스 기둥과 보 설치
<Try>
from collections import defaultdict
def construct(build):
global data
x = build[0]
y = build[1]
if build[2] == 0: # 기둥 설치
if y == 0: # 바닥일 경우
data[(x, y)][0] = 1
data[(x, y + 1)][1] = 1
return
if data[(x, y)][1] == 1: # 아래에 기둥이 있을 경우
data[(x, y)][0] = 1
data[(x, y + 1)][1] = 1
return
if data[(x, y)][2] == 1 or data[(x, y)][3] == 1: # 보 위인 경우
data[(x, y)][0] = 1
data[(x, y + 1)][1] = 1
return
return # 설치 실패
else: # 보 설치
if data[(x, y)][1] == 1 or data[(x + 1, y)][1] == 1: # 기둥 위
data[(x, y)][3] = 1
data[(x + 1, y)][2] = 1
return
if data[(x, y)][2] == 1 and data[(x + 1, y)][3] == 1: # 양쪽 보
data[(x, y)][3] = 1
data[(x + 1, y)][2] = 1
return
return # 보 설치 실패
def delete(build):
global data
x = build[0]
y = build[1]
if build[2] == 0: # 기둥 삭제
if data[(x, y + 1)][0] == 1: # 위에 기둥이 있을 경우
if data[(x, y + 1)][2] == 0 and data[(x, y + 1)][3] == 0: # 지탱해 줄 보가 없을 경우
return # 삭제 실패
if data[(x, y + 1)][2] == 1: # 기둥 위에 왼쪽 보 존재 시
if data[(x - 1, y)][0] == 0:
if data[(x - 1, y + 1)][2] == 0 or data[(x, y + 1)][3] == 0:
return
if data[(x, y + 1)][3] == 1: # 기둥 위에 오른쪽 보 존재 시
if data[(x + 1, y)][0] == 0:
if data[(x, y + 1)][2] == 0 or data[(x + 1, y + 1)][3] == 0:
return
data[(x, y)][0] = 0
data[(x, y + 1)][1] = 0
return # 삭제 성공
else: # 보 삭제
if data[(x, y)][0] == 1: # 보 왼쪽 위에 기둥 존재 시
if data[(x, y)][1] == 0: # 아래 기둥 부재 시
if data[(x, y)][2] == 0: # 지탱해 줄 다른 보 부재 시
return # 삭제 실패
if data[(x + 1, y)][0] == 1: # 보 오른쪽 위에 기둥 존재 시
if data[(x + 1, y)][1] == 0:
if data[(x + 1, y)][3] == 0:
return
if data[(x, y)][2] == 1: # 왼쪽에 이어진 보 존재 시
if data[(x - 1, y)][1] == 0 and data[(x, y)][1] == 0: # 기둥 부재 시
return
if data[(x + 1, y)][3] == 1: # 오른쪽에 이어진 보 존재 시
if data[(x + 1, y)][1] == 0 and data[(x + 2, y)][1] == 0:
return
data[(x, y)][3] = 0
data[(x + 1, y)][2] = 0
return # 삭제 성공
def solution(n, build_frame):
global data
"""
좌표에 기둥과 보의 설치 여부를 담는 딕셔너리
좌표 기준으로 [위쪽 기둥, 아래쪽 기둥, 왼쪽 보, 오른쪽 보] 순서로
설치되어 있을 시 1, 그렇지 않으면 0 값을 가짐
"""
data = defaultdict(lambda: [0, 0, 0, 0])
for build in build_frame:
if build[3] == 1:
construct(build)
else:
delete(build)
temp = list(data.keys())
temp.sort(key=lambda x: x[1])
temp.sort(key=lambda x: x[0])
answer = []
for t in temp:
if data[t][0] == 1:
answer.append([t[0], t[1], 0])
if data[t][3] == 1:
answer.append([t[0], t[1], 1])
return answer
기둥과 보의 설치와 제거 도중 나올수 있는 모든 경우의 수를 고려하여 각각 구현하였다. 결과적으로 모든 테스트를 통과하였다.
하지만 하나하나 구현하는 과정이 꽤 복잡했고, 더 효율적인 풀이가 있을 것이라는 생각이 들어 프로그래머스의 좋은 풀이를 찾아봤다. 아래는 그 풀이이다.
<Solution>
def is_installable(x, y, is_beam, beam_board, pillar_board):
if is_beam:
return (pillar_board[x][y - 1] or pillar_board[x + 1][y - 1]) or ((x >= 1 and beam_board[x - 1][y]) and beam_board[x + 1][y])
else:
return (y == 0) or ((x >= 1 and beam_board[x - 1][y]) or beam_board[x][y]) or pillar_board[x][y - 1]
def install(x, y, is_beam, beam_board, pillar_board, is_install):
if is_beam:
beam_board[x][y] = is_install
else:
pillar_board[x][y] = is_install
def check_validity(res, beam_board, pillar_board):
for x, y, is_beam in res:
if not is_installable(x, y, is_beam, beam_board, pillar_board):
return False
return True
def solution(board_sz, insts):
res = []
beam_board = [[False] * (board_sz + 1) for _ in range(board_sz + 1)]
pillar_board = [[False] * (board_sz + 1) for _ in range(board_sz + 1)]
for x, y, is_beam, is_install in insts:
if is_install:
if is_installable(x, y, is_beam, beam_board, pillar_board):
install(x, y, is_beam, beam_board, pillar_board, is_install)
res.append([x, y, is_beam])
else:
install(x, y, is_beam, beam_board, pillar_board, is_install)
if check_validity(res, beam_board, pillar_board):
res.remove([x, y, is_beam])
else:
install(x, y, is_beam, beam_board, pillar_board, True)
return sorted(res)
기둥과 보의 설치 가능 여부를 구현하는 것은 어렵지 않다. 하지만 제거하려고 할 땐, 경우의 수가 많기 때문에 구현할 때 많은 시간이 소요되었다. 이 풀이에서 핵심 아이디어는 바로 이 제거 가능 여부를 판단하는 것에 있다.
- 제거 명령이 들어온 기둥 혹은 보를 일단 제거한다.
- 제거한 기둥 혹은 보를 제거한 위치에 다시 설치할 수 있는지 확인한다.
- 다시 설치할 수 없다면 1에서 제거한 것을 원래대로 되돌린다.
제거 가능 여부를 제거 후 설치 가능 여부를 판단함으로써 설치 가능 여부를 구현한 코드를 재사용할 수 있기 때문에 코드가 훨씬 단축되고 이해가 쉽다.
이러한 아이디어에 감탄을 많이 했고, 열린 사고에 대해 생각해 보게 된 문제였다.
