[ 알고리즘 ] 코딩 - 백준 14503 - 로봇청소기.java

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문제 링크

www.acmicpc.net/problem/14503

14503번: 로봇 청소기

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문제 개요

BOJ 14503 - (자바) 로봇청소기 - 시뮬레이션 / 구현

로봇 청소기가 있는 장소는 N×M 크기의 직사각형으로 나타낼 수 있으며, 1×1크기의 정사각형 칸으로 나누어져 있다. 각각의 칸은 벽 또는 빈 칸이다. 청소기는 바라보는 방향이 있으며, 이 방향은 동, 서, 남, 북중 하나이다. 지도의 각 칸은 (r, c)로 나타낼 수 있고, r은 북쪽으로부터 떨어진 칸의 개수, c는 서쪽으로 부터 떨어진 칸의 개수이다.

로봇 청소기는 다음과 같이 작동한다.

1. 현재 위치를 청소한다.
2. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽방향부터 차례대로 탐색을 진행한다.
   1. 왼쪽 방향에 아직 청소하지 않은 공간이 존재한다면, 그 방향으로 회전한 다음 한 칸을 전진하고 1번부터 진행한다.
   2. 왼쪽 방향에 청소할 공간이 없다면, 그 방향으로 회전하고 2번으로 돌아간다.
   3. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 후진을 하고 2번으로 돌아간다.
   4. 네 방향 모두 청소가 이미 되어있거나 벽이면서, 뒤쪽 방향이 벽이라 후진도 할 수 없는 경우에는 작동을 멈춘다.

로봇 청소기는 이미 청소되어있는 칸을 또 청소하지 않으며, 벽을 통과할 수 없다.

청소하는 영역의 개수를 구하자!

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로직

Step 01. 입력을 받고, 로봇 청소기의 정보를 class에 저장한다.

Step 02. 현재 로봇 청소기의 위치를 청소한다. 방문 체크를 하기위해 2차원 boolean 배열을 이용할 것이며, 해당 위치를 true로 바꾸어 준다.

Step 03. 로봇 청소기의 방향을 정해주자. 처음 로봇 청소기의 방향을 기억해준다. 로봇 청소기가 이동하는 방향은 현재 방향에서 반시계 방향으로 회전한다. 이미 청소가 된 경우나 벽인 경우에는 단순 방향만을 바꾸어 주고, 4 방향을 모두 체크한 후 원래의 방향으로 돌아왔다면 후진을 시도한다. 이때 후진을 하다가 벽을 만나게 된다면 더이상 진행이 불가능하다고 판단한다.

Step 04. Step 02 ~ Step 03을 반복한다. Step 03에서 더이상 이동 불가로 판단이 된다면 현재까지 청소 한 영역을 출력하면 정답!

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코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
	static class Robot {
		int y, x, dir;

		public Robot(int y, int x, int dir) {
			this.y = y;
			this.x = x;
			this.dir = dir;
		}
	}

	private static int MAX;

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer stt = new StringTokenizer(br.readLine());

		int N = Integer.parseInt(stt.nextToken()); // 지도 세로 크기
		int M = Integer.parseInt(stt.nextToken()); // 지도 가로 크기
		int[][] map = new int[N][M];

		stt = new StringTokenizer(br.readLine());
		int y = Integer.parseInt(stt.nextToken());
		int x = Integer.parseInt(stt.nextToken());
		int dir = Integer.parseInt(stt.nextToken());
		Robot robot = new Robot(y, x, dir);

		for (int i = 0; i < N; i++) {
			stt = new StringTokenizer(br.readLine());
			for (int j = 0; j < M; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(stt.nextToken());
			}
		} // input end

		process(N, M, robot, map);
		System.out.println(MAX);
	}

	private static void process(int n, int m, Robot robot, int[][] map) {

		boolean[][] selected = new boolean[n][m];

		// 반시계 방향 탐색
		while (true) {
			// 현재 위치 청소
			clean(robot, selected, map);

			// 다음 위치 탐색. 더이상 탐색 할 수 없는 경우 멈춤
			if(!move(n, m, robot, map, selected)) break;
		}
	}

	private static boolean move(int n, int m, Robot robot, int[][] map, boolean[][] selected) {
		// 붇 동 남 서. 반시계 방향 이동
		int[] dy = { -1, 0, 1, 0 };
		int[] dx = { 0, 1, 0, -1 };
		
		int first_dir = robot.dir;
		
		while (true) {
			// 로봇 정보
			int y = robot.y;
			int x = robot.x;
			int dir = robot.dir;

			// 다음 방향 탐색
			int next_dir = dir == 0 ? 3 : dir - 1;
			int next_y = y + dy[next_dir];
			int next_x = x + dx[next_dir];

			// 이미 청소가 된 경우 또는 벽인 경우
			if (selected[next_y][next_x] || map[next_y][next_x] == 1) {
				// 방향 전환
				robot.dir = next_dir;
				
				// 4방향을 다 돌고 현재 자리로 돌아 온 경우
				if(robot.dir == first_dir) {
					// 후진
					int pre_y = y - dy[first_dir];
					int pre_x = x - dx[first_dir];
					
					// 후진했는데도 벽인 경우
					if(map[pre_y][pre_x] == 1) {
						return false;
					}
					
					// 후진 정보 저장
					robot.y = pre_y;
					robot.x = pre_x;
				}
				// 다음 방향 탐색
				continue;
			}
			
			// 청소 할 수 있는 곳이 있는 경우
			robot.y = next_y;
			robot.x = next_x;
			robot.dir = next_dir;
			break;
		}
		return true;
	}
	
    	// 해당 영역 청소
	private static void clean(Robot robot, boolean[][] selected, int[][] map) {
		selected[robot.y][robot.x] = true;
		map[robot.y][robot.x] = -1;
		MAX++;
	}
}