[프로그래머스] 아이템 줍기 - 파이썬(python)

문제 설명

다음과 같은 다각형 모양 지형에서 캐릭터가 아이템을 줍기 위해 이동하려 합니다.

지형은 각 변이 x축, y축과 평행한 직사각형이 겹쳐진 형태로 표현하며, 캐릭터는 이 다각형의 둘레(굵은 선)를 따라서 이동합니다.

만약 직사각형을 겹친 후 다음과 같이 중앙에 빈 공간이 생기는 경우, 다각형의 가장 바깥쪽 테두리가 캐릭터의 이동 경로가 됩니다.

단, 서로 다른 두 직사각형의 x축 좌표 또는 y축 좌표가 같은 경우는 없습니다.

즉, 위 그림처럼 서로 다른 두 직사각형이 꼭짓점에서 만나거나, 변이 겹치는 경우 등은 없습니다.

다음 그림과 같이 지형이 2개 이상으로 분리된 경우도 없습니다.

한 직사각형이 다른 직사각형 안에 완전히 포함되는 경우 또한 없습니다.

지형을 나타내는 직사각형이 담긴 2차원 배열 rectangle, 초기 캐릭터의 위치 characterX, characterY, 아이템의 위치 itemX, itemY가 solution 함수의 매개변수로 주어질 때, 캐릭터가 아이템을 줍기 위해 이동해야 하는 가장 짧은 거리를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

제한사항

• rectangle의 세로(행) 길이는 1 이상 4 이하입니다.
• rectangle의 원소는 각 직사각형의 [좌측 하단 x, 좌측 하단 y, 우측 상단 x, 우측 상단 y] 좌표 형태입니다.
  • 직사각형을 나타내는 모든 좌표값은 1 이상 50 이하인 자연수입니다.
  • 서로 다른 두 직사각형의 x축 좌표, 혹은 y축 좌표가 같은 경우는 없습니다.
  • 문제에 주어진 조건에 맞는 직사각형만 입력으로 주어집니다.
• charcterX, charcterY는 1 이상 50 이하인 자연수입니다.
  • 지형을 나타내는 다각형 테두리 위의 한 점이 주어집니다.
• itemX, itemY는 1 이상 50 이하인 자연수입니다.
  • 지형을 나타내는 다각형 테두리 위의 한 점이 주어집니다.
• 캐릭터와 아이템의 처음 위치가 같은 경우는 없습니다.
• 전체 배점의 50%는 직사각형이 1개인 경우입니다.
• 전체 배점의 25%는 직사각형이 2개인 경우입니다.
• 전체 배점의 25%는 직사각형이 3개 또는 4개인 경우입니다.

 

입출력 예

[[1,1,7,4],[3,2,5,5],[4,3,6,9],[2,6,8,8]]	1	3	7	8	17
[[1,1,8,4],[2,2,4,9],[3,6,9,8],[6,3,7,7]]	9	7	6	1	11
[[1,1,5,7]]	1	1	4	7	9
[[2,1,7,5],[6,4,10,10]]	3	1	7	10	15
[[2,2,5,5],[1,3,6,4],[3,1,4,6]]	1	4	6	3	10

입출력 예 #1

캐릭터 위치는 (1, 3)이며, 아이템 위치는 (7, 8)입니다. 위 그림과 같이 굵은 선을 따라 이동하는 경로가 가장 짧습니다.

 

입출력 예 #2

캐릭터 위치는 (9, 7)이며, 아이템 위치는 (6, 1)입니다. 위 그림과 같이 굵은 선을 따라 이동하는 경로가 가장 짧습니다.

 

입출력 예 #3

캐릭터 위치는 (1, 1)이며, 아이템 위치는 (4, 7)입니다. 위 그림과 같이 굵은 선을 따라 이동하는 경로가 가장 짧습니다.

 

 

 

 

나의 풀이

from collections import deque

def solution(rectangle, characterX, characterY, itemX, itemY):
    answer = 0

    field = [[-1] * 102 for i in range(102)]
    
    for r in rectangle:
    	# 모든 좌표값 2배
        x1, y1, x2, y2 = map(lambda x: x*2, r)
        for i in range(x1, x2+1):
            for j in range(y1, y2+1):
                if x1 < i < x2 and y1 < j < y2:
                    field[i][j] = 0
                # 다른 직사각형의 내부가 아니면서 현재 직사각형의 테두리일 때 1로 채움
                elif field[i][j] != 0:
                    field[i][j] = 1
                    
    dx = [-1, 1, 0, 0]
    dy = [0, 0, -1, 1]
    
    q = deque()
    q.append([characterX * 2, characterY * 2])
    visited = [[1] * 102 for i in range(102)] # 아직 방문하지 않은 곳은 1로 표시
    visited[characterX * 2][characterY * 2] = 0 # 시작 지점은 0으로 초기화
    
    while q:
        x, y = q.popleft()
        # 도착한 곳이 아이템이 있는 장소라면 현재의 최단거리(나누기 2)를 answer로 하고 while문을 빠져나옴
        if x == itemX * 2 and y == itemY * 2:
            answer = visited[x][y] // 2
            break
        # 아니라면 상하좌우를 탐색
        for k in range(4):
            nx = x + dx[k]
            ny = y + dy[k]
            
            # 현재 좌표가 테두리이고 아직 방문하지 않은 곳이라면 q에 추가 후 visited를 최단거리로 갱신
            if field[nx][ny] == 1 and visited[nx][ny] == 1:
                q.append([nx, ny])
                visited[nx][ny] = visited[x][y] + 1
    
    return answer

처음엔 아예 감을 잡지 못해, 질문하기에 있는 분의 힌트를 보고 아이디어를 떠올랐다.

테두리를 그리는 것이 쉽지 않으니, 먼저 직사각형을 테두리 포함 내부까지 모두 1로 채운 후에, 테두리가 아닌 내면만 0으로 채우는 방법이다.

이때, 모든 직사각형의 좌표를 2배 해주는 것이 포인트이다.

왜냐하면, ㄷ 자 모양의 경우, 테두리를 따라 그리면 ㅁ 처럼 인식되어 착오가 있을 수 있기 때문이다.

 

 

왼쪽이 우리가 의도한, 테두리를 따라 start->end 로 가는 경로라고 하자.

그렇지만, 실제로 최단경로를 구할 시에는 오른쪽과 같은 경로가 구해지게 된다.

 

그런 다음엔, 테두리 (1로 채워진 곳) 를 따라, BFS 를 이용한 기존의 최단 경로 탐색과 유사한 과정으로 문제를 풀면 된다. 

 

 

이를 위해 좌표를 두배로 늘린다면, 위와 같은 상황이 발생하지 않게 된다!

이때는 당연히 start->end 까지의 경로 길이가 2배가 되게 되므로, 정답을 리턴할 때는 나누기 2를 하면 된다.