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https://www.acmicpc.net/problem/1726
1726번: 로봇
많은 공장에서 로봇이 이용되고 있다. 우리 월드 공장의 로봇은 바라보는 방향으로 궤도를 따라 움직이며, 움직이는 방향은 동, 서, 남, 북 가운데 하나이다. 로봇의 이동을 제어하는 명령어는
www.acmicpc.net
1.문제설명
명령 1. Go k: k는 1, 2 또는 3일 수 있다. 현재 향하고 있는 방향으로 k칸 만큼 움직인다
명령 2. Turn dir: dir은 left 또는 right 이며, 각각 왼쪽 또는 오른쪽으로 90° 회전한다.
동에서 서, 북에서 남으로 회전하는 데는 명령을 두번 해야한다
현재 방향에서 한 번의 명령으로 최대 3칸까지 이동이 가능하다.
벽을 통과할 수는 없다.
2.접근방법[알고리즘]
이 문제는 시작 지점에서 종료 지점 까지 가는데 필요한 최소 명령의 수를 구해야 한다.
한 번의 명령마다 방향전환을 하거나 이동을 한다.
특정 지점을 방문했을 때 단순히 좌표만 저장 하는 게 아니라, 방향에 대한 정보까지 저장을 해주어야한다.
그래서 이전에 방문했는지 체크해주는 배열을 3차원 배열로 만들어
vis[x][y][동 or 서 or 남 or 북] x, y 좌표에 대해서
동, 서, 남 , 북 방향 상태까지 필요햔 명령의 수를 체크해야한다.
하나의 좌표마다 행동할 수 있는 경우의 수는
현재 방향에서 1칸, 2칸, 3칸 이동하기와
현재 방향을 제외한 나머지 방향으로 방향전환 하기가 있다.
한 번의 명령으로 1칸 2칸 3칸 모두 이동하는 게 가능하지만,
방향을 전환 하는데는 동에서 서로 방향을 전환하거나 남에서 북으로 방향을 전환한다면 2번의 명령이 필요하다.
이 때 2번의 명령이 필요한 경우 방향을 전환했다고 바로 방문을 했다고 체크하는 게 아니라
나중에 큐에서 나올 때 체크해주어야한다.
왜냐하면 x,y가 도착지점일 때 x,y에서 방향을 전환하는데 2번 명령을 하는 동안
다른 점에서 한번만에 도착하는 경우도 있기 때문이다.
결과적으로 도착점까지 최소 명령의 수를 구해야하기 때문에 우선순위 큐를 이용했다.
명령의 수를 최소힙으로 계속 pop해주면서 로봇이 최소 명령으로 하는 행동을 먼저하게 한다.
그러다 도착지점에 다다르면 바로 해당 도착지점에 오기까지 필요했던 명령의 수를 바로 리턴해주었다.
우선순위큐를 사용하지 않으면?
만약 우선순위큐를 사용하지 않는다면
도착지점에 도착했다고 바로 리턴해주면 안된다.
방향전환하는데 명령이 2번 일어나는 경우도 있어서
큐에서 뒤에 나오는 경우가 더 적은 명령의 수로 일어나는 행동일 수도 있기 때문이다.
즉 BFS를 돌지만 다른 문제와 다르게 큐에서 뒤에서 나오는 결과가 정답일 수도 있다.
3.문제풀이코드
첫 정답코드
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
//회전시키는데 명령 1, 현재 방향에서 이동하는데 명령 1,
int n, m, arr[105][105], sx, sy, sd, ex, ey, ed, ans = INT_MAX;
bool vis[105][105][5]; //1동 2서 3남 4북 방향 정보까지 받는다
struct Edge {
int x, y, d, cnt;
Edge(int a, int b, int c, int e) {
x = a;
y = b;
d = c;
cnt = e;
}
bool operator<(const Edge& bb) const {
return cnt > bb.cnt;
}
};
int main() {
ios::sync_with_stdio(0);
cin.tie(0);
priority_queue<Edge> Q;
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
cin >> arr[i][j];
}
}
cin >> sx >> sy >> sd;
cin >> ex >> ey >> ed;
vis[sx][sy][sd] = 1;
Q.push(Edge(sx, sy, sd, 0));
while (!Q.empty()) {
int x = Q.top().x;
int y = Q.top().y;
int d = Q.top().d;
int cnt = Q.top().cnt;
Q.pop();
vis[x][y][d] = 1;
//if(d==1)
// cout << x <<' ' << y << " " << "동" << " " << cnt<< '\n';
//else if(d==2)
// cout << x << ' ' << y << " " << "서" << " " << cnt<< '\n';
//else if (d == 3)
// cout << x << ' ' << y << " " << "남" << " " << cnt<< '\n';
//else if (d == 4)
// cout << x << ' ' << y << " " << "북" << " " << cnt<< '\n';
if (x == ex && y == ey && d == ed) {
ans = min(cnt, ans);
}
// 현재 방향에서 이동
// d == 1 : nx : 0 / ny : 1, 2, 3
// d == 2 : nx : 0 / ny : -1, -2, -3;
// d == 3 : nx: 1 , 2 , 3 / ny : 0
// d == 4 : nx : -1 -2 -3 / ny : 0;
if (d == 1) {
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
if (y + i > m) break;
if (arr[x][y + i] == 1) break;
if (vis[x][y + i][d] == 0) {
vis[x][y + i][d] = 1;
Q.push(Edge{ x,y + i,d ,cnt + 1 });
}
}
}
else if (d == 2) {
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
if (y - i < 1) break;
if (arr[x][y - i] == 1) break;
if (vis[x][y - i][d] == 0) {
vis[x][y - i][d] = 1;
Q.push(Edge{ x,y - i,d ,cnt + 1 });
}
}
}
else if (d == 3) {
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
if (x + i > n) break;
if (arr[x + i][y] == 1) break;
if (vis[x + i][y][d] == 0) {
vis[x + i][y][d] = 1;
Q.push(Edge{ x + i,y,d ,cnt + 1 });
}
}
}
else if (d == 4) {
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
if (x - i < 1) break;
if (arr[x - i][y] == 1) break;
if (vis[x - i][y][d] == 0) {
vis[x - i][y][d] = 1;
Q.push(Edge{ x - i,y,d ,cnt + 1 });
}
}
}
//방향전환 명령
for (int i = 1; i <= 4; i++) {
if (i == d) continue;
if (vis[x][y][i] == 0) {
if ((d == 1 && i == 2) || (d == 2 && i == 1)) {
Q.push(Edge(x, y, i, cnt + 2));
}
else if ((d == 3 && i == 4) || (d == 4 && i == 3)) {
Q.push(Edge(x, y, i, cnt + 2));
}
else {
vis[x][y][i] = 1;
Q.push(Edge(x, y, i, cnt + 1));
}
}
}
}
cout << ans;
return 0;
}
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
//회전시키는데 명령 1, 현재 방향에서 이동하는데 명령 1,
int n, m, arr[105][105], sx, sy, sd, ex, ey, ed, ans = INT_MAX;
bool vis[105][105][5]; //1동 2서 3남 4북 방향 정보까지 받는다
struct Edge {
int x, y, d, cnt;
Edge(int a, int b, int c, int e) {
x = a;
y = b;
d = c;
cnt = e;
}
bool operator<(const Edge& bb) const {
return cnt > bb.cnt;
}
};
priority_queue<Edge> Q;
void move(int x, int y, int d, int cnt) {
if (d == 1) {
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
if (y + i > m) break;
if (arr[x][y + i] == 1) break;
if (vis[x][y + i][d] == 0) {
vis[x][y + i][d] = 1;
Q.push(Edge{ x,y + i,d ,cnt + 1 });
}
}
}
else if (d == 2) {
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
if (y - i < 1) break;
if (arr[x][y - i] == 1) break;
if (vis[x][y - i][d] == 0) {
vis[x][y - i][d] = 1;
Q.push(Edge{ x,y - i,d ,cnt + 1 });
}
}
}
else if (d == 3) {
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
if (x + i > n) break;
if (arr[x + i][y] == 1) break;
if (vis[x + i][y][d] == 0) {
vis[x + i][y][d] = 1;
Q.push(Edge{ x + i,y,d ,cnt + 1 });
}
}
}
else if (d == 4) {
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
if (x - i < 1) break;
if (arr[x - i][y] == 1) break;
if (vis[x - i][y][d] == 0) {
vis[x - i][y][d] = 1;
Q.push(Edge{ x - i,y,d ,cnt + 1 });
}
}
}
}
void turn_dir(int x, int y, int d, int cnt) {
for (int i = 1; i <= 4; i++) {
if (i == d) continue;
if (vis[x][y][i] == 0) {
if ((d == 1 && i == 2) || (d == 2 && i == 1)) {
// 바로 방문 체크를 하면 안된다. 방향전환 하는 동안 먼저 방문하는 경우가 있을 수도 있다.
Q.push(Edge(x, y, i, cnt + 2));
}
else if ((d == 3 && i == 4) || (d == 4 && i == 3)) {
Q.push(Edge(x, y, i, cnt + 2));
}
else {
vis[x][y][i] = 1;
Q.push(Edge(x, y, i, cnt + 1));
}
}
}
}
int main() {
ios::sync_with_stdio(0);
cin.tie(0);
//입력
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
cin >> arr[i][j];
}
}
cin >> sx >> sy >> sd;
cin >> ex >> ey >> ed;
vis[sx][sy][sd] = 1;
Q.push(Edge(sx, sy, sd, 0));
while (!Q.empty()) {
int x = Q.top().x;
int y = Q.top().y;
int d = Q.top().d;
int cnt = Q.top().cnt;
Q.pop();
vis[x][y][d] = 1;
if (x == ex && y == ey && d == ed) {
cout << cnt;
return 0;
}
// 현재 방향에서 이동
move(x, y, d, cnt);
//방향전환 명령
turn_dir(x,y,d,cnt);
}
return 0;
}
4. 반례모음
백준 1726 로봇 문제 반례 및 테스트케이스 모음입니다.
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