[Implementation] 기둥과 보 설치

기둥과 보 설치

난이도 : ⭐⭐
푼횟수 : 🔴⚪⚪

빙하가 깨지면서 스노우타운에 떠내려온 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.

• 기둥과 바닥 위에 있거나 보의 한쪽 끝부분 위에 있거나, 또는 다른 기둥 위에 있어야 합니다.
• 보는 한쪽 끝부분이 기둥 위에 있거나, 또는 양쪽 끝부분이 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 비어 있는 상태입니다. 기둥과 보는 격자 선의 교차점에 걸치지 않고, 격자 칸의 각 변에 정확히 일치하도록 설치할 수 있습니다. 다음은 기둥과 보를 설치해 구조물을 만든 예시입니다.

예를 들어, 이 그림은 다음 순서에 따라 구조물을 만들었습니다.

1. (1, 0)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (1, 1)에서 오른쪽으로 보를 하나 만듭니다.
2. (2, 1)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (2, 2)에서 오른쪽으로 보를 하나 만듭니다.
3. (5, 0)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (5, 1)에서 위쪽으로 기둥을 하나 더 설치합니다.
4. (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 보 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

• n은 5이상 100이하인 자연수입니다.
• build_frame의 세로(행)의 길이는 1이상 1,000이하입니다.
• build_frame의 가로(열)의 길이는 4입니다.
• build_frame의 원소는 [x, y, a, b]형태입니다.
  • x, y는 기둥, 보를 설치 또는 삭제할 교차점의 좌표이며, [가로 좌표, 세로 좌표] 형태입니다.
  • a는 설치 또는 삭제할 구조물의 종류를 나타내며, 0은 기둥, 1은 보를 나타냅니다.
  • b는 구조물을 설치할 지, 혹은 삭제할 지를 나타내며 0은 삭제, 1은 설치를 나타냅니다.
  • 벽면을 벗어나게 기둥, 보를 설치하는 경우는 없습니다.
  • 바닥에 보를 설치 하는 경우는 없습니다.
• 구조물은 교차점 좌표를 기준으로 보는 오른쪽, 기둥은 위쪽 방향으로 설치 또는 삭제합니다.
• 최종 구조물의 상태는 아래 규칙에 맞춰 return 해주세요.
  • return 하는 배열은 가로(열) 길이가 3인 2차원 배열로, 각 구조물의 좌표를 담고있어야 합니다.
  • return 하는 배열의 원소는 [x, y, a] 형식입니다.
  • x, y는 기둥, 보의 교차점 좌표이며, [가로 좌표, 세로 좌표] 형태입니다.
  • 기둥, 보는 교차점 좌표를 기준으로 오른쪽, 또는 위쪽 방향으로 설치되어 있음을 나타냅니다.
  • a는 구조물의 종류를 나타내며, 0은 기둥, 1은 보를 나타냅니다.
  • return 하는 배열은 x좌표 기준으로 오름차순 정렬하며, x좌표가 같을 경우 y좌표 기준으로 오름차순 정렬해주세요.
  • x, y좌표가 모두 같은 경우 기둥이 보보다 앞에 오면 됩니다.

입출력 예

입출력 예에 대한 설명

• 입출력 예1.
  문제의 예시와 같습니다.
• 입출력 예2.
  여덟 번째 작업을 수행한 후 아래와 같은 구조물이 만들어집니다.

아홉 번째 작업의 경우, (1, 1)에서 오른쪽에 있는 보를 삭제하면 (2, 1)에서 오른쪽에 있는 보는 조건을 만족하지 않으므로 무시됩니다.
열 번째 작업의 경우, (2, 2)에서 위쪽 방향으로 기둥을 세울 경우 조건을 만족하지 않으므로 무시됩니다.

나의 풀이

문제 해설

전형적인 시뮬레이션 문제이다. 전체 명령의 개수는 총 1,000개 이하이다. 전체 명령의 개수를 M이라고 할 때, 시간 복잡도 O(M^2)으로 해결하는 것이 이상적이다. 이 문제를 해결하는 가장 간단한 방법은, 설치 및 삭제 연산을 요구할 때마다 일일히 ‘전체 구조물을 확인하며’ 규칙을 확인하는 것이다.

문제 답안

# 현재 설치된 구조물이 '가능한' 구조물인지 확인하는 함수
def possible(answer):
    for x, y, stuff in answer:
        if stuff == 0: # 설치된 것이 '기둥'인 경우
            # '바닥 위' 혹은 '보의 한쪽 끝부분 위' 혹은 '다른 기둥 위'라면 정상
            if y == 0 or [x - 1, y, 1] in answer or [x, y, 1] in answer or [x, y - 1, 0] in answer:
                continue
            return False # 아니라면 거짓 반환

        elif stuff == 1: # 설치된 것이 '보'인 경우
            # '한쪽 끝부분이 기둥 위' 혹은 '양쪽 끝부분이 다른 보와 동시에 연결'이라면 정상
            if [x, y - 1, 0] in answer or [x + 1, y - 1, 0] in answer or ([x - 1, y, 1] in answer and [x + 1, y, 1] in answer):
                continue
            return False # 아니라면 거짓 반환

    return True

def solution(n, build_frame):
    answer = []
    for frame in build_frame: # 작업(frame)의 개수는 최대 1,000개
        x, y, stuff, operate = frame
        if operate == 0: # 삭제하는 경우
            answer.remove([x, y, stuff]) # 일단 삭제를 해본 뒤에
            if not possible(answer): # 가능한 구조물인지 확인
                answer.append([x, y, stuff]) # 가능한 구조물이 아니라면 다시 설치
        if operate == 1: # 설치하는 경우
            answer.append([x, y, stuff]) # 일단 설치를 해본 뒤에
            if not possible(answer): # 가능한 구조물인지 확인
                answer.remove([x, y, stuff]) # 가능한 구조물이 아니라면 다시 제거

    return sorted(answer) # 정렬된 결과를 반환

기출 : 2020 카카오 신입 공채
링크 : https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/60061

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🐢 현재 공부하고 있는 이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬 - 나동빈 저자 의 책을 학습하며 기록 및 정리를 하기위한 내용들입니다. 🐢

감사합니다.😊

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