[백준/C++] 2206 번 : 벽 부수고 이동하기 풀이

문제 2206 번 : 벽 부수고 이동하기

문제 링크 : https://www.acmicpc.net/problem/2206

2206번: 벽 부수고 이동하기

 

문제

N×M의 행렬로 표현되는 맵이 있다. 맵에서 0은 이동할 수 있는 곳을 나타내고, 1은 이동할 수 없는 벽이 있는 곳을 나타낸다. 당신은 (1, 1)에서 (N, M)의 위치까지 이동하려 하는데, 이때 최단 경로로 이동하려 한다. 최단경로는 맵에서 가장 적은 개수의 칸을 지나는 경로를 말하는데, 이때 시작하는 칸과 끝나는 칸도 포함해서 센다.

만약에 이동하는 도중에 한 개의 벽을 부수고 이동하는 것이 좀 더 경로가 짧아진다면, 벽을 한 개 까지 부수고 이동하여도 된다.

맵이 주어졌을 때, 최단 경로를 구해 내는 프로그램을 작성하시오.

 

입력

첫째 줄에 N(1 ≤ N ≤ 1,000), M(1 ≤ M ≤ 1,000)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 M개의 숫자로 맵이 주어진다. (1, 1)과 (N, M)은 항상 0이라고 가정하자.

 

출력

첫째 줄에 최단 거리를 출력한다. 불가능할 때는 -1을 출력한다.

 

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풀이 1️⃣

#include <iostream>
#include <queue>

using namespace std;

int n, m;
char map[1001][1001] = {0,};
bool visited[1001][1001] = {false,};

const int dy[] = {-1,1,0,0};
const int dx[] = {0,0,-1,1};

int ans = 987654321;

int min(int a, int b){
    return a < b ? a : b;
}

void bfs(){
    queue<pair<int,pair<int,int>>> que;
    que.push(make_pair(1, make_pair(1, 1)));

    while(!que.empty()){
        auto now = que.front();
        int cnt = now.first;
        int y = now.second.first;
        int x = now.second.second;

        if(y==n && x==m){
            break;
        }

        que.pop();
        visited[y][x] = true;

        for(int i=0; i<4; i++){
            int ny = y + dy[i];
            int nx = x + dx[i];

            if(ny<1 || nx<1 || ny>n || nx>m) continue;
            if(visited[ny][nx]) continue;
            if(map[ny][nx] == '1') continue;
            if(!visited[ny][nx] && map[ny][nx] == '0'){
                que.push(make_pair(cnt+1, make_pair(ny, nx)));
            }
        }
    }

    // 초기화
    for(int i=1; i<=n; i++){
        for(int j=1; j<=m; j++){
            visited[i][j] = false;
        }
    }

    // cnt update
    auto now = que.front().second;
    if(now.first == n && now.second == m){
        ans = min(ans, que.front().first);
    }
}


int main(void){

    cin >> n >> m;
    for(int i=1; i<=n; i++){
        for(int j=1; j<=m; j++){
            cin>> map[i][j];
        }
    }

    for(int i=1; i<=n; i++){
        for(int j=1; j<=m; j++){
            if(map[i][j] == '1'){
                map[i][j] = '0';
                bfs();
                map[i][j] = '1';
            }
        }
    }

    if(ans==987654321){
        cout << -1 << endl;
    } else {
        cout << ans << endl;
    }

    return 0;
}

 

• 벽이 있는 경우(map[i][j] = '1') 벽을 부수고(map[i][j] = '0') 그 다음 BFS를 진행했다.
• 즉, 벽을 부수는 모든 경우에 대해 탐색을 한 것이다.

• 답은 제대로 나오나 역시나 시간 초과가 나왔다. 비효율적이기 때문이다 ..

 

---

풀이 2️⃣

#include <iostream>
#include <string>
#include <queue>
#define MAX 1001

using namespace std;

int n, m;
int graph[MAX][MAX];
int cache[MAX][MAX][2]; // 2 = 벽을 뚫었는지 여부

const int dy[4] = {-1,1,0,0};
const int dx[4] = {0,0,-1,1};

int min(int a, int b){
    return a < b ? a : b;
}

int bfs(){
    
    queue<pair<pair<int,int>, int>> que; // y, x, 벽뚫기
    que.push(make_pair(make_pair(0, 0), 1)); // 시작점, 벽 뚫기 가능 (1=가능, 0=불가능)
    cache[0][0][1] = 1;
    
    while(!que.empty()){
        int y = que.front().first.first;
        int x = que.front().first.second;
        int block = que.front().second;
        que.pop();
        
        if(y==n-1 && x==m-1){ // 도착했을 경우
            return cache[y][x][block];
        }
        
        for(int i=0; i<4; i++){
            int ny = y + dy[i];
            int nx = x + dx[i];
            
            if(ny>=0 && ny<n && nx>=0 && nx<m){
                
                // 벽이 있고 벽을 아직 뚫지 않았을 경우
                if(graph[ny][nx]==1 && block){
                    cache[ny][nx][block-1] = cache[y][x][block] + 1;
                    que.push(make_pair(make_pair(ny, nx), block-1));
                }
                
                // 벽이 없고 방문하지 않았던 곳일 경우
                else if (graph[ny][nx] == 0 && cache[ny][nx][block]==0){
                    cache[ny][nx][block] = cache[y][x][block]+1;
                    que.push(make_pair(make_pair(ny, nx), block));
                }
            }
        }
    }
    return -1;
}

int main(void){
    
    cin >> n >> m;
    
    for(int i=0; i<n; i++){
        string temp;
        cin >> temp;
        for(int j=0; j<m; j++){
            graph[i][j] = temp[j]-'0';
        }
    }
    
    cout << bfs() << endl;
    
    return 0;
}

 

• 탐색은 한 번만 이루어진다.
• 벽을 뚫었는지 여부를 확인하기 위해 cache 배열을 삼중 배열로 선언하였다.
  (마지막 2는 벽을 뚫었는지 여부를 저장)

성공 ‼️ 벽을 뚫는다는 조건이 생각보다 까다로웠던 문제였다

 

 

 

++ 추가 (20.02.15)

#include <iostream>
#include <queue>
#include <tuple>
#define MAX 1001

using namespace std;

int n, m;
int arr[MAX][MAX]; // 0: 이동 가능, 1: 벽
int d[MAX][MAX][2]; // 거리 누적값 저장

int dy[4] = {-1,1,0,0};
int dx[4] = {0,0,-1,1};

int min(int a, int b){
    return a < b ? a : b;
}

int main(void){
    
    cin >> n >> m;
    for(int i=0; i<n; i++){
        for(int j=0; j<m; j++){
            scanf("%1d",&arr[i][j]);
        }
    }
    
    // x좌표, y좌표, 벽을 부순 횟수 (0:아직 안 부숨, 1: 이미 부숨)
    queue<tuple<int,int,int>> que;
    d[0][0][0] = 1; // 자기 자신도 경로에 포함
    que.push(make_tuple(0,0,0));
    
    while(!que.empty()){
        int x, y, z;
        tie(x,y,z) = que.front();
        que.pop();
        
        for(int i=0; i<4; i++){
            int nx = x + dx[i];
            int ny = y + dy[i];
            
            // 범위를 벗어나는 경우 -> pass
            if(nx<0 || ny<0 || nx>=n || ny>=m) continue;
            
            // 빈칸인 경우
            if(arr[nx][ny] == 0 && d[nx][ny][z] == 0){
                d[nx][ny][z] = d[x][y][z] + 1;
                que.push(make_tuple(nx,ny,z));
            }
            
            // 벽인 경우 + 아직 벽을 부수지 않은 경우
            if(arr[nx][ny] == 1 && d[nx][ny][z] == 0 && z==0){
                d[nx][ny][z+1] = d[x][y][z] + 1;
                que.push(make_tuple(nx,ny,z+1));
            }
        }
    }
    
    if (d[n-1][m-1][0] != 0 && d[n-1][m-1][1] != 0) {
        cout << min(d[n-1][m-1][0], d[n-1][m-1][1]);
    } else if (d[n-1][m-1][0] != 0) {
        cout << d[n-1][m-1][0];
    } else if (d[n-1][m-1][1] != 0) {
        cout << d[n-1][m-1][1];
    } else {
        cout << -1;
    }
    cout << '\n';
    return 0;
}

풀이 방법은 동일하나 x좌표, y좌표, 벽을 부순 횟수를 모두 tuple 로 묶어 처리했다. 훨씬 간편한 방법이다.

 

튜플이란? silver-g-0114.tistory.com/140silver-g-0114.tistory.com/140

[Algorithm/C++] 튜플(Tuple) 사용하기

+ 다시 풀었을 때 자꾸 값이 틀렸다고 나왔는데, 숫자를 1자리씩 입력받아야 했기 때문이다. 입력값을 주의해서 보자!