[JS] 프로그래머스 - 기둥과 보 설치

문제 설명

빙하가 깨지면서 스노우타운에 떠내려 온 죠르디는 인생 2막을 위해 주택 건축사업에 뛰어들기로 결심하였습니다. 죠르디는 기둥과 보를 이용하여 벽면 구조물을 자동으로 세우는 로봇을 개발할 계획인데, 그에 앞서 로봇의 동작을 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 만들고 있습니다.
프로그램은 2차원 가상 벽면에 기둥과 보를 이용한 구조물을 설치할 수 있는데, 기둥과 보는 길이가 1인 선분으로 표현되며 다음과 같은 규칙을 가지고 있습니다.

• 기둥은 바닥 위에 있거나 보의 한쪽 끝 부분 위에 있거나, 또는 다른 기둥 위에 있어야 합니다.

• 보는 한쪽 끝 부분이 기둥 위에 있거나, 또는 양쪽 끝 부분이 다른 보와 동시에 연결되어 있어야 합니다.

단, 바닥은 벽면의 맨 아래 지면을 말합니다.

2차원 벽면은 n x n 크기 정사각 격자 형태이며, 각 격자는 1 x 1 크기입니다. 맨 처음 벽면은 비어있는 상태입니다. 기둥과 보는 격자선의 교차점에 걸치지 않고, 격자 칸의 각 변에 정확히 일치하도록 설치할 수 있습니다. 다음은 기둥과 보를 설치해 구조물을 만든 예시입니다.

 

 

예를 들어, 위 그림은 다음 순서에 따라 구조물을 만들었습니다.

1. (1, 0)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (1, 1)에서 오른쪽으로 보를 하나 만듭니다.

2. (2, 1)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (2, 2)에서 오른쪽으로 보를 하나 만듭니다.

3. (5, 0)에서 위쪽으로 기둥을 하나 설치 후, (5, 1)에서 위쪽으로 기둥을 하나 더 설치합니다.

4. (4, 2)에서 오른쪽으로 보를 설치 후, (3, 2)에서 오른쪽으로 보를 설치합니다.

만약 (4, 2)에서 오른쪽으로 보를 먼저 설치하지 않고, (3, 2)에서 오른쪽으로 보를 설치하려 한다면 2번 규칙에 맞지 않으므로 설치가 되지 않습니다. 기둥과 보를 삭제하는 기능도 있는데 기둥과 보를 삭제한 후에 남은 기둥과 보들 또한 위 규칙을 만족해야 합니다. 만약, 작업을 수행한 결과가 조건을 만족하지 않는다면 해당 작업은 무시됩니다.

벽면의 크기 n, 기둥과 보를 설치하거나 삭제하는 작업이 순서대로 담긴 2차원 배열 build_frame이 매개변수로 주어질 때, 모든 명령어를 수행한 후 구조물의 상태를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한 사항

• n은 5 이상 100 이하인 자연수입니다.

• build_frame의 세로(행) 길이는 1 이상 1,000 이하입니다.

• build_frame의 가로(열) 길이는 4입니다.

• build_frame의 원소는 [x, y, a, b]형태입니다.

  • x, y는 기둥, 보를 설치 또는 삭제할 교차점의 좌표이며, [가로 좌표, 세로 좌표] 형태입니다.

  • a는 설치 또는 삭제할 구조물의 종류를 나타내며, 0은 기둥, 1은 보를 나타냅니다.

  • b는 구조물을 설치할 지, 혹은 삭제할 지를 나타내며 0은 삭제, 1은 설치를 나타냅니다.

  • 벽면을 벗어나게 기둥, 보를 설치하는 경우는 없습니다.

  • 바닥에 보를 설치 하는 경우는 없습니다.

• 구조물은 교차점 좌표를 기준으로 보는 오른쪽, 기둥은 위쪽 방향으로 설치 또는 삭제합니다.

• 구조물이 겹치도록 설치하는 경우와, 없는 구조물을 삭제하는 경우는 입력으로 주어지지 않습니다.

• 최종 구조물의 상태는 아래 규칙에 맞춰 return 해주세요.

  • return 하는 배열은 가로(열) 길이가 3인 2차원 배열로, 각 구조물의 좌표를 담고있어야 합니다.

  • return 하는 배열의 원소는 [x, y, a] 형식입니다.

  • x, y는 기둥, 보의 교차점 좌표이며, [가로 좌표, 세로 좌표] 형태입니다.

  • 기둥, 보는 교차점 좌표를 기준으로 오른쪽, 또는 위쪽 방향으로 설치되어 있음을 나타냅니다.

  • a는 구조물의 종류를 나타내며, 0은 기둥, 1은 보를 나타냅니다.

  • return 하는 배열은 x좌표 기준으로 오름차순 정렬하며, x좌표가 같을 경우 y좌표 기준으로 오름차순 정렬해주세요.

  • x, y좌표가 모두 같은 경우 기둥이 보보다 앞에 오면 됩니다.

입출력 예

n	build_frame	result
5	[[1,0,0,1],[1,1,1,1],[2,1,0,1],[2,2,1,1],[5,0,0,1],[5,1,0,1],[4,2,1,1],[3,2,1,1]]	[[1,0,0],[1,1,1],[2,1,0],[2,2,1],[3,2,1],[4,2,1],[5,0,0],[5,1,0]]
5	[[0,0,0,1],[2,0,0,1],[4,0,0,1],[0,1,1,1],[1,1,1,1],[2,1,1,1],[3,1,1,1],[2,0,0,0],[1,1,1,0],[2,2,0,1]]	[[0,0,0],[0,1,1],[1,1,1],[2,1,1],[3,1,1],[4,0,0]]

나의 풀이

정말 오랜 시간이 걸렸다. 총 4번 시도를 하다가 안되서 다른 분의 블로그를 보고 거의 90%의 코드 내용을 참조해서 풀 수 있었다.

굉장히 기초적이면서 튼튼한 코드였다.

 

이 문제를 풀기 위해서는 기둥과 보의 설치 조건을 확실히 알아야 할 필요가 있다.

 

[그림 1] 기둥 설치 조건

 [그림 1]은 기둥 설치 조건을 나타낸다. 위 빨간색 동그라미(1, 2)들은 기둥을 설치할 때 조건이 부합할 수 있는 상황을 두 개로 나눈 것이다. 상황 1(빨간색 동그라미 안에 번호 1)은 y좌표가 0일때를 말한다. y좌표가 0인 것은 바닥을 의미한다. 모든 기둥에 바닥 바로 위에 설치할 수 있다. 상황 2(빨간색 동그라미 안에 번호2)는 y좌표가 0이 아닐 때를 말한다. 

 

 

 상황 2에 대해 자세히 설명해보도록 하겠다. 상황 2에서의 목표는 기둥을 좌표(x,y)에  설치하는 것이다. 하지만, 여기서는 세 가지 조건이 있다. 첫 번째 조건은 설치하려는 좌표(x,y) 바로 아래인 좌표(x,y-1)에 기둥이 설치되어 있어야 한다는 점이다. 두 번째 조건은 설치하려는 좌표 (x,y)에 보가 설치되어 있어야 한다는 점이다. 세 번째 조건은 설치하려는 좌표(x,y)에서 x방향으로 1만큼 떨어진 좌표(x-1, y)에 보가 설치되어 있어야 한다는 점이다.

 

 

상황 1, 상황 2에 대한 모든 조건을 정리하면 다음과 같다.

1. 기둥을 설치할 좌표의 y가 0이면 설치할 수 있다.

2. 기둥을 설치할 좌표 바로 밑에 기둥이 이미 설치되어 있다면, 좌표(x,y)에 기둥을 세울 수 있다.

3. 기둥을 설치할 좌표에서 보가 이미 설치되어 있다면, 좌표(x,y)에 기둥을 세울 수 있다.

4. 기둥을 설치할 좌표 중 x를 기준으로 왼쪽으로 1만큼 떨어져있는 좌표(x-1, y)에 보가 이미 설치되어 있다면, 좌표 (x,y)에 기둥을 세울 수 있다. 

이 네 가지 조건 중에 하나만 부합하면, 좌표(x,y)에 설치할 수 있다.

 

 

[그림 2] 보 설치 조건

 

  [그림 2]는 보 설치 조건을 나타낸다. 보를 설치하기 위해서는 세 조건중 하나를 만족해야만 한다. 첫 번째 조건은 보를 설치할 좌표(x,y)에서 x좌표를 기준으로 왼쪽으로 1만큼 떨어진 좌표(x-1,y)와 오른쪽으로 1만큼 떨어진 좌표(x+1,y) 모두 보가 설치되어 있어야 한다는 점이다. 두 번째 조건은 보를 설치할 좌표(x,y)에서 y좌표를 기준으로 아랫쪽으로 1만큼 떨어진 좌표(x,y-1)에 기둥이 설치되어 있어야 한다는 점이다. 세 번째 조건은 보를 설치할 좌표(x,y)에서 x좌표를 기준으로 오른쪽으로 1만큼 떨어지고, y좌표를 기준으로 아래쪽으로 1만큼 떨어진 좌표(x+1, y-1)에 기둥이 설치되어 있어야 한다는 점이다.

 

 

 세 조건을 정리하면 다음과 같다.

1. 보를 설치할 좌표(x,y)의 x좌표를 기준으로 양 끝에 1만큼 떨어져있는 좌표(x+1,y), 좌표(x-1,y)에 보가 설치되어있어야만 한다.

2. 보를 설치할 좌표(x,y)의 y좌표를 기준으로 아랫쪽에 1만큼 떨어져있는 좌표(x, y-1)에 기둥이 설치되어있어야만 한다.

3. 보를 설치할 좌표(x,y)의 x좌표를 기준으로 오른쪽에 1만큼 떨어져있고, y좌표를 기준으로 아래쪽에 1만큼 떨어져 있는 좌표(x+1,  y-1)에 기둥이 설치되어있어야만 한다.

 이 세 조건중 하나가 부합하면, 보를 설치할 수 있다.

 

 

 여기까지 기둥과 보의 설치 조건을 알아봤다. 하지만 삭제를 하려고하니 상당히 골치가 아프다. 내가 선택한 풀이는 다음과 같다.

예를 들어, 이미 설치된 기둥과 보의 정보를 모아놓은 배열 answer이 있다고 가정해보자.

 

 이번에 들어온 명령어는 [0, 1, 1, 0]으로, 좌표(0,1)에 설치되어 있는 보를 제거하라라는 의미다. 따라서 배열 answer과 똑같은 원소들을 가지고 있는 임시 배열 temp를 만들어준다. 그리고 임시 배열 temp에서 [0, 1, 1]을 제거해준다.

 

 그리고 temp의 모든 배열요소들이 기둥, 보 설치 조건에 부합한지를 체크한다. 이때 모든 원소의 조건이 부합한다면, 배열 answer를 업데이트 해준다. 하지만 그렇지 않다면, 배열 answer를 업데이트 하지 않는다. 이 과정을 프로그램 코드로 짜면 다음과 같다.

const checkCol = (answer, x, y) => {
  let possible = false;

  if(y === 0){
    possible = true;
  }
  else if(answer.find(([a,b,c]) => (a === x && b === y-1 && c === 0)) !== undefined){
    possible = true;
  }
  else if(answer.find(([a,b,c]) => (a === x-1 && b === y && c === 1)) !== undefined){
    possible = true;
  }
  else if(answer.find(([a,b,c]) => (a === x && b === y && c === 1)) !== undefined){
    possible = true;
  }

  return possible;
};

const checkFloor = (answer, x, y) => {
  let possible = false;

  if(answer.find(([a,b,c]) => (a === x && b === y-1 && c === 0)) !== undefined){
    possible = true;
  }
  else if(answer.find(([a,b,c]) => (a === x+1 && b === y-1 && c === 0)) !== undefined){
    possible = true;
  }
  else if(answer.find(([a,b,c]) => (a === x-1 && b === y && c === 1)) && answer.find(([a,b,c]) => (a === x+1 && b === y && c === 1))){
    possible = true;
  }

  return possible;
};

const buildCol = (answer, x, y) => {
  if(checkCol(answer, x, y)){
    answer.push([x, y, 0]);
  }
};

const buildFloor = (answer, x, y) => {
  if(checkFloor(answer, x, y)){
    answer.push([x, y, 1]);
  }
};

const destroyCol = (answer, x, y) => {
  let tempAns = [...answer];
  let possible = true;
  const idx = tempAns.findIndex(([a,b,c]) => (a === x && b === y && c === 0));
  tempAns.splice(idx, 1);

  tempAns.forEach((builded) => {
    const [a, b, kind] = builded;
    if(kind === 0){
      if(!checkCol(tempAns,a,b)) possible = false;
    }
    else{
      if(!checkFloor(tempAns, a, b)) possible = false;
    }
  });

  if(possible){
    answer.splice(idx, 1);
  }
};

const destroyFloor = (answer, x, y) => {
  let tempAns = [...answer];
  let possible = true;
  const idx = tempAns.findIndex(([a,b,c]) => (a === x && b === y && c === 1));
  tempAns.splice(idx, 1);

  tempAns.forEach((builded) => {
    const [a, b, kind] = builded;
    if(kind === 0){
      if(!checkCol(tempAns,a,b)) possible = false;
    }
    else{
      if(!checkFloor(tempAns, a, b)) possible = false;
    }
  });

  if(possible){
    answer.splice(idx, 1);
  }
};

const solution = (n, build_frame) => {
  const answer = [];
  build_frame.forEach((build) => {
    const [x, y, kind, cmd] = build;

    if(kind === 0 && cmd === 0){
      destroyCol(answer, x, y);
    }
    else if(kind === 0 && cmd === 1){
      buildCol(answer, x, y);
    }
    else if(kind === 1 && cmd === 0){
      destroyFloor(answer, x, y);
    }
    else if(kind === 1 && cmd === 1){
      buildFloor(answer, x, y);
    }
  });

  return answer.sort((a,b) => {
    if(a[0] > b[0]) return 1;
    else if(a[0] < b[0]) return -1;
    else{
      if(a[1] > b[1]) return 1;
      else if(a[1] < b[1]) return -1;
      else{
        if(a[2] > b[2]) return 1;
        else if(a[2] < b[2]) return -1;
      }
    }
  });
};

 

참고 자료

• [프로그래머스] 기둥과 보 설치(Javascript), 비전공 개발자