Baekjoon 13460 구슬 탈출 2 JAVA

13460번: 구슬 탈출 2

문제

스타트링크에서 판매하는 어린이용 장난감 중에서 가장 인기가 많은 제품은 구슬 탈출이다. 구슬 탈출은 직사각형 보드에 빨간 구슬과 파란 구슬을 하나씩 넣은 다음, 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼내는 게임이다.

보드의 세로 크기는 N, 가로 크기는 M이고, 편의상 1×1크기의 칸으로 나누어져 있다. 가장 바깥 행과 열은 모두 막혀져 있고, 보드에는 구멍이 하나 있다. 빨간 구슬과 파란 구슬의 크기는 보드에서 1×1크기의 칸을 가득 채우는 사이즈이고, 각각 하나씩 들어가 있다. 게임의 목표는 빨간 구슬을 구멍을 통해서 빼내는 것이다. 이때, 파란 구슬이 구멍에 들어가면 안 된다.

이때, 구슬을 손으로 건드릴 수는 없고, 중력을 이용해서 이리 저리 굴려야 한다. 왼쪽으로 기울이기, 오른쪽으로 기울이기, 위쪽으로 기울이기, 아래쪽으로 기울이기와 같은 네 가지 동작이 가능하다.

각각의 동작에서 공은 동시에 움직인다. 빨간 구슬이 구멍에 빠지면 성공이지만, 파란 구슬이 구멍에 빠지면 실패이다. 빨간 구슬과 파란 구슬이 동시에 구멍에 빠져도 실패이다. 빨간 구슬과 파란 구슬은 동시에 같은 칸에 있을 수 없다. 또, 빨간 구슬과 파란 구슬의 크기는 한 칸을 모두 차지한다. 기울이는 동작을 그만하는 것은 더 이상 구슬이 움직이지 않을 때 까지이다.

보드의 상태가 주어졌을 때, 최소 몇 번 만에 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫 번째 줄에는 보드의 세로, 가로 크기를 의미하는 두 정수 N, M (3 ≤ N, M ≤ 10)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 보드의 모양을 나타내는 길이 M의 문자열이 주어진다. 이 문자열은 '.', '#', 'O', 'R', 'B' 로 이루어져 있다. '.'은 빈 칸을 의미하고, '#'은 공이 이동할 수 없는 장애물 또는 벽을 의미하며, 'O'는 구멍의 위치를 의미한다. 'R'은 빨간 구슬의 위치, 'B'는 파란 구슬의 위치이다.

입력되는 모든 보드의 가장자리에는 모두 '#'이 있다. 구멍의 개수는 한 개 이며, 빨간 구슬과 파란 구슬은 항상 1개가 주어진다.

출력

최소 몇 번 만에 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 있는지 출력한다. 만약, 10번 이하로 움직여서 빨간 구슬을 구멍을 통해 빼낼 수 없으면 -1을 출력한다.

풀이

코드 참조

코드

import java.awt.Point;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;


public class Main {
	static int n,m;
	static char [][] map;	// 맵은 고정
	static Point red, blue, hole;
	static int [] dx = {1,-1,0,0}, dy= {0,0,1,-1};
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		BufferedReader br= new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		n=Integer.parseInt(st.nextToken());
		m=Integer.parseInt(st.nextToken());
		map = new char [n][m];
		
		blue = new Point(0,0);
		hole = new Point(0,0);
		// 입력시 구슬의 위치 및 구멍의 위치를 따로 저장하고 map에는 순수 갈 수 있는 경로만 저장
		for(int i=0;i<n;i++) {
			String str = br.readLine();
			for(int j=0;j<m;j++) {
				map[i][j]=str.charAt(j);
				// 입력받은 값이 구슬이거나 구멍인 경우 위치를 따로 저장하고 그 위치를 길로 만듦
				if(map[i][j]=='R') {
					red = new Point(i,j);
					map[i][j]='.';
				}
				else if(map[i][j]=='B') {
					blue = new Point(i,j);
					map[i][j]='.';
				}
				else if(map[i][j]=='O') {
					hole = new Point(i,j);
					map[i][j]='.';
				}				
			}
		}
		int ans = BFS();
		System.out.println(ans);
	}
		
	static int BFS() {
		// move를 부르기전에 이동하는 방향에 먼저 가야하는 구슬을 이동해야함
		Queue<int [] > q = new LinkedList<int []>();
		// 처음에는 Queue<Point []> 형태로 만들었으나, cur에 대해서 값이 변경되면 원본 데이터의 값도 변해서
		// BFS를 수행하는데 문제가 생겨서 int형으로 받아서 값을 전달하는 방식으로 이용 
		
		q.add(new int [] {red.x, red.y, blue.x, blue.y, 0});
		while(q.size()>0) {
			int [] cur = q.poll();
			int cnt=cur[4];
			boolean resR=false, resB=false;
			for(int i=0;i<4;i++) {
				// moveR, moveB가 수행될 때마다 red, blue의 값이 변하기에 동일한 위치에서 4방향을 탐색해야하기에, 값을 계속 초기화 시켜줌
				red.x = cur[0];
				red.y = cur[1];
				blue.x = cur[2];
				blue.y = cur[3];
				if(i==0) {
					// 하단으로 이동할때 밑에 있는 것을 먼저 옮김
					if(red.x>blue.x) {
						resR = moveR(i);
						resB = moveB(i);
					}
					else {
						resB = moveB(i);
						resR = moveR(i);
					}
				}
				else if(i==1) {
					// 상단으로 이동할떄 위에 있는 것을 먼저 옮김
					if(red.x<blue.x) {
						resR = moveR(i);
						resB = moveB(i);
					}
					else {
						resB = moveB(i);
						resR = moveR(i);
					}
				}
				else if(i==2) {
					// 우측으로 이동할때 오른쪽에 있는 것을 먼저 옮김
					if(red.y>blue.y) {
						resR = moveR(i);
						resB = moveB(i);
					}
					else {
						resB = moveB(i);
						resR = moveR(i);
					}
				}
				else if(i==3) {
					// 좌측으로 이동할때 좌측에 있는 것을 먼저 옮김
					if(red.y<blue.y) {
						resR = moveR(i);
						resB = moveB(i);						
					}
					else {
						resB = moveB(i);
						resR = moveR(i);					
					}
				}
				if(resB)	// 파란 구슬이 홀에 들어가면 무조건 잘못된 결과이기에 넘어감
					continue;
				else if(resR)	// 빨간 구슬만 홀에 들어갔으면 조건을 만족함
					return cnt+1;
				else {	// 아무 구슬도 홀에 들어가지 않았다면 다음 단계로 탐색
					if(!(red.x==cur[0] && red.y==cur[1] && blue.x==cur[2] && blue.y==cur[3]) && cnt<9) {	// 구슬의 변화가 없다면 그 자리는 큐에 넣지 않음, 또한 탐색횟수가 10번을 넘으면 -1을 출력하기에 무시 
						q.add(new int [] {red.x, red.y, blue.x, blue.y, cnt+1});
					}
				}
			}
		}
		return -1;
	}
	// 0 : Down, 1 : Up, 2 : Right, 3 : Left
	static boolean moveR(int dir) {
		// dx, dy를 이용하여 구슬을 옮기는 방향을 정함
		int nx=dx[dir], ny=dy[dir];
		while(red.x+nx>0 && red.x+nx<n-1 && red.y+ny>0 && red.y+ny<m-1) {	// map의 범위안에 있어야함
			if(map[red.x+nx][red.y+ny]=='#' || blue.equals(new Point(red.x+nx, red.y+ny)))	// 이동하는 위치가 벽이거나, 파란구슬이면 정지
				break;
			red.x+=nx;
			red.y+=ny;
			
			if(red.equals(hole)) {	// 구멍에 들어가는 것을 판단
				red.x=0;
				red.y=0;
				return true;	// 구멍에 들어가면 True
			}
				
		}
		return false;	// 그냥 종료되면 False
	}

	static boolean moveB(int dir) {
		// dx, dy를 이용하여 구슬을 옮기는 방향을 정함
		int nx=dx[dir], ny=dy[dir];
		while(blue.x+nx>0 && blue.x+nx<n-1 && blue.y+ny>0 && blue.y+ny<m-1) {	// map의 범위안에 있어야함
			if(map[blue.x+nx][blue.y+ny]=='#' || red.equals(new Point(blue.x+nx, blue.y+ny)))	// 이동하는 위치가 벽이거나, 빨간구슬이면 정지
				break;
			blue.x+=nx;
			blue.y+=ny;
			
			if(blue.equals(hole))
				return true;	// 구멍에 들어가면 True
		}
		return false;	// 그냥 종료되면 False
	}
	
}