[프로그래머스] 카카오 블라인드 리크루트 2020 -자물쇠와 열쇠 (Java)

 

코딩테스트 연습 - 자물쇠와 열쇠

문제 설명

고고학자인 "튜브"는 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.

제한사항

• 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.

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입출력 예

key	lock	result
[[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1]]	[[1, 1, 1], [1, 1, 0], [1, 0, 1]]	true

입출력 예에 대한 설명

key를 시계 방향으로 90도 회전하고, 오른쪽으로 한 칸, 아래로 한 칸 이동하면 lock의 홈 부분을 정확히 모두 채울 수 있습니다.

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풀이

2차원 배열을 얼마나 자유롭게 지지고 볶는지를 확인하려는 문제였던 것 같다.

 

로직의 흐름을 크게 생각해보면 다음과 같다.

1. lock과 key의 값들을 더한다.

2. 맞춰본 결과 lock 범위 내의 모든 값이 1이면 true, 그렇지 않으면 key를 움직이고 1을 반복

3. key가 움직일 수 있는 범위를 다 움직였음에도 true가 나오지 않는다면 key를 회전시키고 다시 1번부터 반복

4. 3을 4회(90도씩 4번 돌리면 원점이기 때문) 실행했음에도 나오지 않으면 false 리턴

 

 

key가 움직일 수 있는 범위는 어떻게 될까? 간단하게 아래와 같은 그림으로 표현해봤다.

key의 오른쪽 하단 모서리가 lock에 걸치는 구간부터 왼쪽 상단 모서리가 걸치는 구간까지가 key의 범위가 된다.

lock의 범위를 벗어나는 부분까지 고려해야하므로 배열을 키워서 새로운 배열을 만들었다.

새로운 배열의 이름을 paddingLock으로 지었으며 배열의 크기는 lock의 길이 + (key의 길이 - 1) * 2가 된다.

 

매 key의 움직임때마다 paddingLock을 만들어서 lock의 값과 key의 값을 더하고, lock의 범위의 원소 값들이 전부 1로 일치하는지를 확인한다.

 

코드

class Solution {

    private int keyLength;
    private int lockLength;
    private int paddingIndex;
    
    public boolean solution(int[][] key, int[][] lock) {
        keyLength = key.length;
        lockLength= lock.length;
        paddingIndex = key.length - 1;

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            if (isSolved(key, lock)) {
                return true;
            }

            key = rotate(key);
        }

        return false;
    }

    private int[][] rotate(int[][] key) {
        int[][] newKey = new int[keyLength][keyLength];
        for (int i = keyLength - 1; i >= 0; i--) {
            for (int j = 0; j < keyLength; j++) {
                newKey[keyLength - i - 1][j] = key[j][i];
            }
        }

        return newKey;
    }

    private boolean isSolved(int[][] key, int[][] lock) {
        for (int k = 0; k < lockLength + paddingIndex; k++) {
            for (int l = 0; l < lockLength + paddingIndex; l++) {
                int[][] copyLock = getPaddingLock(lock);

                for (int i = 0; i < key.length; i++) {
                    for (int j = 0; j < key.length; j++) {
                        copyLock[i + k][j + l] += key[i][j];
                    }
                }

                if (isMatched(copyLock, lock, paddingIndex)) {
                    return true;
                }
            }
        }

        return false;
    }

    private int[][] getPaddingLock(int[][] lock) {
        int[][] paddingLock = new int[lockLength + paddingIndex * 2][lockLength + paddingIndex * 2];

        for (int i = 0; i < lockLength; i++) {
            for (int j = 0; j < lockLength; j++) {
                paddingLock[i + paddingIndex][j + paddingIndex] = lock[i][j];
            }
        }

        return paddingLock;
    }

    private boolean isMatched(int[][] map, int[][] lock, int paddingIndex) {
        for (int i = 0; i < lock.length; i++) {
            for (int j = 0; j < lock.length; j++) {
                if (map[i + paddingIndex][j + paddingIndex] != 1) {
                    return false;
                }
            }
        }

        return true;
    }
}