백준 3190번 파이썬

문제 링크

https://www.acmicpc.net/problem/3190

3190번: 뱀

 

시간 제한 / 메모리 제한

1 초

128 MB

 

문제

'Dummy' 라는 도스게임이 있다. 이 게임에는 뱀이 나와서 기어다니는데, 사과를 먹으면 뱀 길이가 늘어난다. 뱀이 이리저리 기어다니다가 벽 또는 자기자신의 몸과 부딪히면 게임이 끝난다.

게임은 NxN 정사각 보드위에서 진행되고, 몇몇 칸에는 사과가 놓여져 있다. 보드의 상하좌우 끝에 벽이 있다. 게임이 시작할때 뱀은 맨위 맨좌측에 위치하고 뱀의 길이는 1 이다. 뱀은 처음에 오른쪽을 향한다.

뱀은 매 초마다 이동을 하는데 다음과 같은 규칙을 따른다.

• 먼저 뱀은 몸길이를 늘려 머리를 다음칸에 위치시킨다.
• 만약 이동한 칸에 사과가 있다면, 그 칸에 있던 사과가 없어지고 꼬리는 움직이지 않는다.
• 만약 이동한 칸에 사과가 없다면, 몸길이를 줄여서 꼬리가 위치한 칸을 비워준다. 즉, 몸길이는 변하지 않는다.

사과의 위치와 뱀의 이동경로가 주어질 때 이 게임이 몇 초에 끝나는지 계산하라.

 

입력

첫째 줄에 보드의 크기 N이 주어진다. (2 ≤ N ≤ 100) 다음 줄에 사과의 개수 K가 주어진다. (0 ≤ K ≤ 100)

다음 K개의 줄에는 사과의 위치가 주어지는데, 첫 번째 정수는 행, 두 번째 정수는 열 위치를 의미한다. 사과의 위치는 모두 다르며, 맨 위 맨 좌측 (1행 1열) 에는 사과가 없다.

다음 줄에는 뱀의 방향 변환 횟수 L 이 주어진다. (1 ≤ L ≤ 100)

다음 L개의 줄에는 뱀의 방향 변환 정보가 주어지는데,  정수 X와 문자 C로 이루어져 있으며. 게임 시작 시간으로부터 X초가 끝난 뒤에 왼쪽(C가 'L') 또는 오른쪽(C가 'D')로 90도 방향을 회전시킨다는 뜻이다. X는 10,000 이하의 양의 정수이며, 방향 전환 정보는 X가 증가하는 순으로 주어진다.

 

출력

첫째 줄에 게임이 몇 초에 끝나는지 출력한다.

 

예제 입력

6
3
3 4
2 5
5 3
3
3 D
15 L
17 D

예제 출력

9

 

문제 풀이를 위해 생각한 것

1. 지도를 만들고, 사과 위치를 업데이트한다.
2. 뱀의 방향 전환을 위해서 현재 진행 방향(상, 하, 좌, 우)와 시간에 따른 방향 전환(왼쪽, 오른쪽 90도)를 어떻게 코드로 구현할 지 생각해야 했다.
3. 처음에는 배열에서 머리 위치와 꼬리 위치를 하나씩 조작하면서 지도를 업데이트하는 방법을 떠올림
4. 방향마다, 전환시마다, 지도에 있는 뱀, 사과, 빈공간 마다 조건문을 작성하다가 더욱 효율적인 방법은 없을지 찾아보기 위해 구글링
5. 뱀의 머리와 꼬리를 제어하기 위해서는 큐를 활용하고
6. 방향 전환의 경우 왼쪽 90도 회전: d = (d - 1) % 4, 오른쪽 90도 회전: d = (d + 1) % 4로 구현할 수 있음을 알았다. (상, 우, 하, 좌 순서)
7. 매 초 전진에서는 현재 좌표 + 사전에 정의한 dx, dy 튜플(상, 우, 하, 좌)의 d코드(direction) index를 더해줌으로써 전진하도록 한다.
8. 만약 전진하다가 벽을 만나거나, 뱀의 몸을 마주했을 때는 현재 시간을 출력하고 알고리즘을 종료한다.

 

사용한 자료구조 / 알고리즘

큐, 2차원 배열 / 구현 

 

풀이 코드

from collections import deque

"""
주요 변수
1. 진행 방향
2. 몸 길이
3. 회전 방향
4. 회전 타이밍
5. 사과인지, 벽인지, 몸인지, 아무것도 없는지

첫 시작은 1초, 무언가를 만나는 시간이 종료 시간

순서
1. 맵 만들기
2. 사과 찍기
3. 시간-행동 매핑하기
4. 뱀 행동 구현하기
"""


def turnDirection(pol):
    global direction
    if pol == 'L':
        direction = (direction - 1) % 4  # (0 - 1) % 4 = 3
    else:
        direction = (direction + 1) % 4


n = int(input())
k = int(input())

# 지도 만들기
grid = [['*' for _ in range(n)] for _ in range(n)]

# 사과 찍기
for _ in range(k):
    x, y = map(int, input().split())
    grid[x-1][y-1] = 'a'

# 초-행동 매핑
policy = {}
l = int(input())
for _ in range(l):
    sec, pol = input().split()
    policy[int(sec)] = pol

dx = (-1, 0, 1, 0)
dy = (0, 1, 0, -1)

# 초기화
direction = 1  # 상(0) 우(1) 하(2) 좌(3)
time = 1
snake = deque([[0, 0]])
x, y = 0, 0
grid[0][0] = 's'

# 뱀 이동
while True:
    # 상(0), 우(1), 하(2), 좌(3) 중에서 현재 direction 코드를 적용
    x, y = x + dx[direction], y + dy[direction]
    if 0 <= x < n and 0 <= y < n and grid[x][y] != 's':  # 벽 혹은 자신의 몸통이 아닐 때
        if not grid[x][y] == 'a':  # 사과가 아닐 때
            tailX, tailY = snake.popleft()  # 꼬리 자르기
            grid[tailX][tailY] = '*'
        grid[x][y] = 's'  # 뱀 전진
        snake.append((x, y))  # 뱀 머리 위치 추가
        if time in policy.keys():  # 정해진 동작이 있으면
            turnDirection(policy[time])
        time += 1
    else:  # 벽을 만났거나, 자신의 몸통을 만났을 때
        print(time)
        break

 

시간 복잡도 분석

O(N^2).

최악의 경우 사과는 0개이고, 모든 지도를 다 탐색할 수 있기에 시간복잡도는 O(N^2)이다.

 

문제에서 중요한 부분

방향 전환 시 나머지 연산을 활용할 수 있다.

큐를 활용해 뱀의 꼬리와 머리를 관리할 수 있다.

 

참고자료

https://esoongan.tistory.com/76

백준 3190번 파이썬 _ 뱀 (삼성sw기출)