[프로그래머스 Level.2] 미로 탈출 (연습문제) (Java)

문제 링크

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/159993

프로그래머스

 

 

코딩테스트 연습 > 연습문제 > 미로 탈출

 

 

 

문제 설명

 

 

1 x 1 크기의 칸들로 이루어진 직사각형 격자 형태의 미로에서 탈출하려고 합니다. 각 칸은 통로 또는 벽으로 구성되어 있으며, 벽으로 된 칸은 지나갈 수 없고 통로로 된 칸으로만 이동할 수 있습니다.

 

통로들 중 한 칸에는 미로를 빠져나가는 문이 있는데, 이 문은 레버를 당겨서만 열 수 있습니다. 레버 또한 통로들 중 한 칸에 있습니다. 따라서, 출발 지점에서 먼저 레버가 있는 칸으로 이동하여 레버를 당긴 후 미로를 빠져나가는 문이 있는 칸으로 이동하면 됩니다. 이때 아직 레버를 당기지 않았더라도 출구가 있는 칸을 지나갈 수 있습니다.

 

미로에서 한 칸을 이동하는데 1초가 걸린다고 할 때, 최대한 빠르게 미로를 빠져나가는데 걸리는 시간을 구하려 합니다.

 

미로를 나타낸 문자열 배열 maps가 매개변수로 주어질 때, 미로를 탈출하는데 필요한 최소 시간을 return 하는 solution 함수를 완성해주세요. 만약, 탈출할 수 없다면 -1을 return 해주세요.

 

---

제한사항

• 5 ≤ maps의 길이 ≤ 100
  • 5 ≤ maps[i]의 길이 ≤ 100
  • maps[i]는 다음 5개의 문자들로만 이루어져 있습니다.
    • S : 시작 지점
    • E : 출구
    • L : 레버
    • O : 통로
    • X : 벽
  • 시작 지점과 출구, 레버는 항상 다른 곳에 존재하며 한 개씩만 존재합니다.
  • 출구는 레버가 당겨지지 않아도 지나갈 수 있으며, 모든 통로, 출구, 레버, 시작점은 여러 번 지나갈 수 있습니다.

 

---

 

입출력 예

maps	result
["SOOOL","XXXXO","OOOOO","OXXXX","OOOOE"]	16
["LOOXS","OOOOX","OOOOO","OOOOO","EOOOO"]	-1

 

---

입출력 예 설명

 

 

입출력 예 #1

 

 

주어진 문자열은 다음과 같은 미로이며

 

 

다음과 같이 이동하면 가장 빠른 시간에 탈출할 수 있습니다.

 

 

4번 이동하여 레버를 당기고 출구까지 이동하면 총 16초의 시간이 걸립니다. 따라서 16을 반환합니다.

 

 

 

 

입출력 예 #2

 

 

주어진 문자열은 다음과 같은 미로입니다.

 

 

시작 지점에서 이동할 수 있는 공간이 없어서 탈출할 수 없습니다. 따라서 -1을 반환합니다.

 

 

 

 

 

 

나의 코드

import java.util.*;

// bfs 이용하여 출발점에서 레버까지 먼저 간 후에 다시 bfs 이용해서 레버에서 도착점으로 가기
class Solution {
    char[][] mapsArr;
    boolean[][] visited;
    int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
    int[] dy = {0, 0, -1, 1};
    public int solution(String[] maps) {
        int answer = 0;
        
        mapsArr = new char[maps.length][maps[0].length()];
        int[] start = new int[2];
        int[] lever = new int[2];
        int[] exit = new int[2];
        for(int i=0; i<maps.length; i++) {
            for(int j=0; j<maps[0].length(); j++) {
                mapsArr[i][j] = maps[i].charAt(j);
                if(mapsArr[i][j] == 'S') {
                    start[0] = i;
                    start[1] = j;
                };
                if(mapsArr[i][j] == 'L') {
                    lever[0] = i;
                    lever[1] = j;
                };
                if(mapsArr[i][j] == 'E') {
                    exit[0] = i;
                    exit[1] = j;
                };
            }
        }
        
        visited = new boolean[maps.length][maps[0].length()];
        int toLeverCnt = bfs(start, lever);
        
        visited = new boolean[maps.length][maps[0].length()];
        int toExitCnt = bfs(lever, exit);
        
        if(toLeverCnt == -1 || toExitCnt == -1) return -1; 
        
        answer = toLeverCnt + toExitCnt;
        
        return answer;
    }
    
    public int bfs(int[] depart, int[] arrival) {
        Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
        q.add(new int[] {depart[0], depart[1], 0});
        visited[depart[0]][depart[1]] = true;
        
        while(!q.isEmpty()) {
            int[] now = q.poll();
            
            if(now[0] == arrival[0] && now[1] == arrival[1]) return now[2];
            
            for(int i=0; i<4; i++) {
                int nx = now[0] + dx[i];
                int ny = now[1] + dy[i];
                int cost = now[2] + 1;
                
                if(nx < 0 || ny < 0 || nx >= mapsArr.length || ny >= mapsArr[0].length || mapsArr[nx][ny] == 'X' || visited[nx][ny]) continue;
                
                q.add(new int[] {nx, ny, cost});
                visited[nx][ny] = true;
            }
        }
        
        return -1;
    }
}

 

 

풀이

1. char형 2차원 배열 mapsArr을 생성하고 주어진 String 배열 maps를 순회하면서 해당 문자열을 char형 배열로 변환하여 mapsArr에 저장한다. 또한, 해당 위치의 문자가 'S', 'L', 'E' 라면 각각의 위치를 저장한다.
2. 이제 완전탐색 bfs를 이용하여 S 지점에서 L 지점까지의 최단 거리를 구하고 다시 bfs를 이용해서 L 지점에서 E 지점까지의 거리를 구하면 된다.
3. 우선 bfs 특성상 한 번 방문한 노드는 그 당시가 최단 거리이기 때문에 한 번 방문한 노드를 다시 방문하지 않도록 방문 체크 테이블(visited)을 만들고 방문할 때마다 체크하도록 한다.
4. 이제 'S' 위치를 출발점으로 'L' 위치를 도착점으로 bfs를 시작한다.
5. Queue를 생성하고 출발점(depart)과 비용(cost)을 0으로 하는 int형 배열을 생성하여 담고 출발점의 visited를 true로 변경한다.
6. Queue가 빌 때까지 while문을 진행하면서 Queue의 첫 데이터를 꺼내어 좌표의 위치가 도착점(arrival)이면 해당 cost를 반환하고 아니라면 해당 위치에서 dx와 dy를 이용하여 상하좌우로 한 칸씩 이동하여 이동한 좌표가 mapsArr의 범위를 벗어나지 않고 벽이 아니고('X'가 아니고) 방문지 않았다면(visited = false) 해당 좌표와 cost + 1을 int형 배열로 생성하여 Queue에 담고 visited를 true로 변경한다.
7. 만약 Queue가 빌 때까지 전부 while문을 돌렸음에도 도착점(arrival)에 도달하지 못했다면 -1을 반환한다.
8. 이렇게 'S' 위치에서 'L' 위치까지 bfs()를 진행한 뒤에 다시 새롭게 탐색을 진행하는 것이므로 visited를 생성해서 'L' 위치를 출발점으로 하고 'E' 위치를 도착점으로 하여 bfs()를 진행한다.
9. 만약 'S'에서 'L'까지의 bfs() 값이 -1이라면 레버를 돌리러 가지 못하는 것이고 'L'에서 'E'까지의 bfs() 값이 -1이라면 도착점까지 갈 수 없는 것이므로 -1을 반환하고 아니라면 S'에서 'L'까지의 bfs() 값과 'L'에서 'E'까지의 bfs() 값을 더하여 answer에 저장하고 반환한다.