[프로그래머스] 리코쳇 로봇

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/169199

프로그래머스

문제 설명

리코쳇 로봇이라는 보드게임이 있습니다.

이 보드게임은 격자모양 게임판 위에서 말을 움직이는 게임으로, 시작 위치에서 목표 위치까지 최소 몇 번만에 도달할 수 있는지 말하는 게임입니다.

이 게임에서 말의 움직임은 상, 하, 좌, 우 4방향 중 하나를 선택해서 게임판 위의 장애물이나 맨 끝에 부딪힐 때까지 미끄러져 이동하는 것을 한 번의 이동으로 칩니다.

다음은 보드게임판을 나타낸 예시입니다.

보드 게임판

여기서 "."은 빈 공간을, "R"은 로봇의 처음 위치를, "D"는 장애물의 위치를, "G"는 목표지점을 나타냅니다.
위 예시에서는 "R" 위치에서 아래, 왼쪽, 위, 왼쪽, 아래, 오른쪽, 위 순서로 움직이면 7번 만에 "G" 위치에 멈춰 설 수 있으며, 이것이 최소 움직임 중 하나입니다.

게임판의 상태를 나타내는 문자열 배열 board가 주어졌을 때, 말이 목표위치에 도달하는데 최소 몇 번 이동해야 하는지 return 하는 solution함수를 완성하세요. 만약 목표위치에 도달할 수 없다면 -1을 return 해주세요.

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제한 사항

• 3 ≤ board의 길이 ≤ 100
• 3 ≤ board의 원소의 길이 ≤ 100
• board의 원소의 길이는 모두 동일합니다.
• 문자열은 ".", "D", "R", "G"로만 구성되어 있으며 각각 빈 공간, 장애물, 로봇의 처음 위치, 목표 지점을 나타냅니다.
• "R"과 "G"는 한 번씩 등장합니다.

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풀이

게임판 (= graph), 목표위치에 도달하는 `최소 몇 번 이동`. 이 두가지 요소를보고 BFS를 떠올려야 한다.

여기서 특이점은 미끄러져서 벽이나 장애물에 부딛힐 때까지 이동한다는 것.

 

로직

1. 가로 (col), 세로 (row), 장애물 (stoppers), 상하좌우 4방향 (directions), 방문여부 (visited) 초기화
2. 주어진 board를 돌며 시작지점 `R`과 목표 `G`, 장애물 `D`를 찾음
3. 시작지점을 queue에 넣고 BFS 시작.
4. BFS중 특이점은 다음 정점을 찾을 때 각 방향마다 끝까지 이동 후 queue에 저장

 

초기 코드

# 초기 코드
from collections import deque
def solution(board):
    col = len(board[0])
    row = len(board)
    stoppers = set()

    for i in range(row):
        for j in range(col):
            if board[i][j] == 'R':
                queue = deque([(i, j, 0)])
            elif board[i][j] == 'G':
                goal = (i, j)
            elif board[i][j] == 'D':
                stoppers.add((i, j))

    directions = [(1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1)]
    visited = set()

    while queue:
        current_node = queue.popleft()
        y, x, cnt = current_node
        if (y, x) not in visited:
            visited.add((y, x))

        for dy, dx in directions:
            ny, nx = y+dy, x+dx
            while 0 <= ny < row and 0 <= nx < col and (ny, nx) not in stoppers:
                ny += dy
                nx += dx
            vertex = (ny-dy, nx-dx)
            stop = (ny-dy, nx-dx, cnt+1)

            if vertex == goal:
                return cnt+1

            if vertex not in visited:
                queue.append(stop)
    return -1
# 15.71ms, 10.4MB

추가로 뭔가 개선할 점이 필요할까 생각했는데 몇가지 개선할 점이 보였다.

1. 장애물 `stoppers`, 목표지점 `G`를 저장할 필요가 없다 : 따로 저장하지 않더라도 접근하는데 O(1)이다.
2. 시작지점 `R`만 찾는 함수를 따로 빼는것이 가독성이 좋아보인다.
3. 방문여부 `visited`를 2차원 리스트로 하는것이 시공간적으로 이득이다.

 

1차 개선 : 로직 수정

# 1차 개선
from collections import deque
def find_start(col, row, board):
    for i in range(row):
        for j in range(col):
            if board[i][j] == 'R':
                return deque([(i, j, 0)])

def solution(board):
    col, row = len(board[0]), len(board)
    directions = [(1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1)]
    visited = [[0 for _ in range(col)] for _ in range(row)]
    queue = find_start(col, row, board)

    while queue:
        current_node = queue.popleft()
        y, x, cnt = current_node

        for dy, dx in directions:
            ny, nx = y+dy, x+dx
            while 0 <= ny < row and 0 <= nx < col and board[ny][nx] != 'D':
                ny += dy
                nx += dx
            ny, nx = ny-dy, nx-dx

            if board[ny][nx] == 'G':
                return cnt+1

            if not visited[ny][nx]:
                visited[ny][nx] = 1
                queue.append((ny, nx, cnt+1))
    return -1
# 7.12ms, 10.3MB