1. 문제 설명

 

 

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최근 무지성으로 코테 문제를 줄줄이 풀고 있는데, 재밌는 구현 문제가 있어서 소개.

 

특정 조건에 따라 기둥과 보를 추가 혹은 삭제하면 되는데, N이 매우 작아서 재미삼아 풀어보기 좋다.

 

2. 아이디어

 

한 번에 풀지 못 했을 때를 대비해서라도 기둥과 보의 설치 조건을 검증하는 비즈니스 규칙을 분리하면 좋다.

 

코드로 보여주자면, 다음과 같이 메서드를 분리하고 시작하는 게 편하다.

// 기둥이라면
if (type == 0) {
    if (action == 0) {
        removePillar(x, y);
    } else {
        buildPillar(x, y);                    
    }
}
            
// 보라면
if (type == 1) {
    if (action == 0) {
        removeBeam(x, y);
    } else {
        buildBeam(x, y);
    }
}

이렇게 하면 테스트에 실패했을 때, 해당하는 부분만 수정을 하면 끝이다.

 

삭제는 조건이 까다로울 것 같으므로, 일단 설치 조건을 먼저 파악해보자.

  • 기둥 설치 조건
    • 바닥이라면 무조건 가능
    • 아래에 기둥이 있으면 가능
    • 아래에 보가 있으면 가능
  • 보 설치 조건
    • 한쪽 끝 부분이 기둥에 있으면 가능
    • 양쪽 끝 부분이 다른 보와 동시에 연결되면 가능

 

두 비즈니스 검증 규칙을 메서드로 표현하면 다음과 같다.

// 기둥을 설치하는 조건
// - 바닥이어야 함.
// - 아래 기둥이 있어야 함.
// - 아래에 보가 있어야 함.
private boolean isBuildPillar(int x, int y) {
    // 바닥이면 무조건 가능
    if (y == 0) return true;
    // 바로 아래 기둥이 존재하는 경우
    if (pillar[y-1][x] == 1) return true;
    // 왼쪽 아래, 혹은 바로 아래에 보가 존재하는 경우
    if (beam[y][x] == 1 || (x-1 >= 0 && beam[y][x-1] == 1)) return true;
        
    return false;
}
    
// 보를 설치하는 조건
// - 한쪽 끝 부분이 기둥에 있어야 함
// - 양쪽 끝 부분이 다른 보와 동시에 연결되어야 함.
private boolean isBuildBeam(int x, int y) {
    // 아래 혹은 우측 하단에 기둥 존재 여부 확인
    if (y-1 >= 0 && (pillar[y-1][x] == 1 || (x+1 <= N) && pillar[y-1][x+1] == 1)) return true;
    // 양쪽 모두 보가 존재
    if ((x-1 >= 0 && beam[y][x-1] == 1) && (x+1 < N) && beam[y][x+1] == 1) return true;
        
    return false;
}

같은 좌표에 기둥과 보가 둘 다 존재할 수 있으므로, 배열은 두 가지 따로 준비해두어야 한다.

추가는 매우매우 쉬우므로 자세히 설명하는 건 패스하고, 다음은 삭제 조건.

 

기둥이나 보를 삭제할 때, 기존 건축물이 유지될 수 있는 지를 판단해야 한다.

"삭제 조건"을 검증하는 메서드를 만들 수도 있겠지만, "일단 삭제하고, 안 되면 롤백"으로 접근하면 더 편하다.

// 기둥을 제거하는 조건
// - 위에 기둥이 없어야 함.
// - 위의 보가 있다면, 양쪽 끝 부분에 다른 보와 연결되어 있거나, 한쪽 끝이 기둥에 있어야 함. 
private void removePillar(int x, int y) {
    pillar[y][x] = 0;
        
    if (!isRemove(x, y)) { // 삭제해보고 안 되면 rollback
        pillar[y][x] = 1;
    }
}
    
// 보를 제거하는 조건 (바닥에 보를 설치하는 조건은 없음)
// - 한쪽 끝에 기둥이 없어야 함.
// - 기둥이 있다면, 다른 보가 지탱하고 있어야 함.
// - 양쪽을 보에만 의지하고 있는 이웃한 보가 없어야 함.
private void removeBeam(int x, int y) {
    beam[y][x] = 0;
        
    if (!isRemove(x, y)) { // 삭제해보고 안 되면 롤백
        beam[y][x] = 1;
    }
}

 

이게 무슨 소린가 하면, 일단 현재 기둥 혹은 보를 삭제하고

영향을 받는 범위 내의 기둥 혹은 보가 유지될 수 있는 지를 판단하면 된다.

이 때, "유지될 수 있는 지"는 "설치 조건"과 동일하다는 것이 핵심.

 

즉, 이미 위에서 구현한 isBuild()를 재활용하면 되긴 하는데, 영향을 받는 범위 내 모든 영역을 판단해야 하니 isRemove()라는 메서드를 하나 더 경유하도록 만들었다.

 

여기서 isRemove()의 인자로 기둥을 지웠는지, 보를 지웠는지는 전달할 필요가 없다. (type 파라미터를 굳이 추가로 보낼 필요가 없다는 뜻)

만약 기둥을 삭제했을 때와, 보를 삭제했을 때 영향을 전파 받는 영역을 구분하고 싶다면 필요하겠지만,

어차피 N이 100이하 자연수, build_frame 원소 개수는 1000 이하 자연수이므로, 설령 전수조사를 한다고 해도 1000 * 100 * 100 = 10,000,000 밖에 안 된다. 

 

하지만 전수 조사까지 할 필요는 할 필요없고, 어차피 현재 구조물을 제거했을 때 영향을 주는 범위는

(y, x)를 포함한 8방향의 좌표의 건축물들만 확인하면 된다.

 

private static final int[][] dydx = {{0, 0}, {1, 0}, {1, 1}, {0, 1}, {-1, 1}, {-1, 0}, {-1, -1}, {0, -1}, {1, -1}};

private boolean isRemove(int x, int y) {
    for (int direction = 0; direction<9; ++direction) {
        int ny = y - dydx[direction][0], nx = x - dydx[direction][1];
            
        if (ny < 0 || ny >= N || nx < 0 || nx >= N) continue;
            
        if (pillar[ny][nx] != 0 && !isBuildPillar(nx, ny)) return false;
        if (beam[ny][nx] != 0 && !isBuildBeam(nx, ny)) return false;
    }
        
    return true;
}

여기서 현재 좌표도 반드시 포함해주어야 한다. (이거 빼먹었다가 10분을 더 풀었다 ^^)

 

처음에 카카오 기출이길래 살짝 쫄았는데, 아마 구현 문제 + 난이도를 고려하면 1번 문제가 아니었을까 싶다.

재미삼아 풀어보기 좋은 구현 문제라서 블로그에 기록.

 

3. 코드

 

import java.util.*;

class Solution {
    private static final int[][] dydx = {{0, 0}, {1, 0}, {1, 1}, {0, 1}, {-1, 1}, {-1, 0}, {-1, -1}, {0, -1}, {1, -1}};
    private int[][] pillar;
    private int[][] beam;
    private int N;
    
    // 기둥: 바닥 위 or 보의 한쪽 끝 or 다른 기둥 위
    // 보: 한쪽 끝 부분이 기둥 위 or 양쪽 끝 부분이 다른 보와 동시 연결
    // 바닥: 배열(벽면)의 가장 마지막 row
    // 배열은 n * n 크기, 각 격자는 1 * 1 크기
    // build_frame : 작업 순서 (x, y, a:0(기둥)/1(보), b:0(삭제)/1(설치)) -> 설치 불가능하면 패스
    // 결과: 모든 명령어를 수행한 후 구조물 상태 (이차원 배열 (x, y, a) -> x, y, a 순 오름차순 정렬)
    public int[][] solution(int n, int[][] build_frame) {
        N = n;
        pillar = new int[n+1][n+1];
        beam = new int[n+1][n+1];
        
        for (int i=0; i<build_frame.length; ++i) {
            int x = build_frame[i][0], y = build_frame[i][1];
            int type = build_frame[i][2], action = build_frame[i][3];
            
            // 기둥이라면
            if (type == 0) {
                if (action == 0) {
                    removePillar(x, y);
                } else {
                    buildPillar(x, y);                    
                }
            }
            
            // 보라면
            if (type == 1) {
                if (action == 0) {
                    removeBeam(x, y);
                } else {
                    buildBeam(x, y);
                }
            }
        }

        return calcResult();
    }
    
    private void buildPillar(int x, int y) {
        if (!isBuildPillar(x, y)) return;
        
        pillar[y][x] = 1;
        // System.out.println("(" + x + ", " + y + ")에 기둥 추가 (+)");
    }
    
    // 기둥을 제거하는 조건
    // - 위에 기둥이 없어야 함.
    // - 위의 보가 있다면, 양쪽 끝 부분에 다른 보와 연결되어 있거나, 한쪽 끝이 기둥에 있어야 함. 
    private void removePillar(int x, int y) {
        pillar[y][x] = 0;
        
        if (!isRemove(x, y)) { // 삭제해보고 안 되면 rollback
            pillar[y][x] = 1;
        }
        // else System.out.println("(" + x + ", " + y + ")에 기둥 제거 (-)");
    }
    
    private void buildBeam(int x, int y) {
        if (!isBuildBeam(x, y)) return;
        
        // System.out.println("(" + x + ", " + y + ")에 보 추가 (+)");
        
        beam[y][x] = 1;
    }
    
    // 보를 제거하는 조건 (바닥에 보를 설치하는 조건은 없음)
    // - 한쪽 끝에 기둥이 없어야 함.
    // - 기둥이 있다면, 다른 보가 지탱하고 있어야 함.
    // - 양쪽을 보에만 의지하고 있는 이웃한 보가 없어야 함.
    private void removeBeam(int x, int y) {
        beam[y][x] = 0;
        
        if (!isRemove(x, y)) { // 삭제해보고 안 되면 롤백
            beam[y][x] = 1;
        }
        // else System.out.println("(" + x + ", " + y + ")에 보 제거 (-)");
    }
    
    private boolean isRemove(int x, int y) {
        for (int direction = 0; direction<9; ++direction) {
            int ny = y - dydx[direction][0], nx = x - dydx[direction][1];
            
            if (ny < 0 || ny >= N || nx < 0 || nx >= N) continue;
            
            if (pillar[ny][nx] != 0 && !isBuildPillar(nx, ny)) return false;
            if (beam[ny][nx] != 0 && !isBuildBeam(nx, ny)) return false;
        }
        
        return true;
    }
    
    // 기둥을 설치하는 조건
    // - 바닥이어야 함.
    // - 아래 기둥이 있어야 함.
    // - 아래에 보가 있어야 함.
    private boolean isBuildPillar(int x, int y) {
        // 바닥이면 무조건 가능
        if (y == 0) return true;
        // 바로 아래 기둥이 존재하는 경우
        if (pillar[y-1][x] == 1) return true;
        // 왼쪽 아래, 혹은 바로 아래에 보가 존재하는 경우
        if (beam[y][x] == 1 || (x-1 >= 0 && beam[y][x-1] == 1)) return true;
        
        return false;
    }
    
    // 보를 설치하는 조건
    // - 한쪽 끝 부분이 기둥에 있어야 함
    // - 양쪽 끝 부분이 다른 보와 동시에 연결되어야 함.
    private boolean isBuildBeam(int x, int y) {
        // 아래 혹은 우측 하단에 기둥 존재 여부 확인
        if (y-1 >= 0 && (pillar[y-1][x] == 1 || (x+1 <= N) && pillar[y-1][x+1] == 1)) return true;
        // 양쪽 모두 보가 존재
        if ((x-1 >= 0 && beam[y][x-1] == 1) && (x+1 < N) && beam[y][x+1] == 1) return true;
        
        return false;
    }
    
    private int[][] calcResult() {
        List<int[]> view = new ArrayList<>();
        for (int x=0; x<=N; ++x) for (int y=0; y<=N; ++y) {
            if (pillar[y][x] != 0) {
                int[] elem = {x, y, 0};
                view.add(elem);
            }
            
            if (beam[y][x] != 0) {
                int[] elem = {x, y, 1};
                view.add(elem);
            }
        }
        
        int[][] answer = new int[view.size()][3];
        for (int i=0; i<view.size(); ++i) {
            answer[i] = view.get(i);
        }
        
        return answer;
    }
}
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