[BaekJoon] 백준 - 구슬 탈출2

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.

 

 

 

dfs로 풀어보려다가 안돼서 다른 풀이 참고해서 bfs로 작성했다. 

 

빨간 구슬, 파란 구슬은 같은 방향으로 움직이며 구멍 혹은 벽이 나올 때 까지 움직여야 한다. 

 

• 빨간 구슬이 구멍으로 나오는 최단 기울기 횟수를 구하면 되지만 파란 구슬이 함께 나온다면 안된다. 
• 4차원 배열을 통해 2개의 구슬이 현재 지점을 방문 했었는지 체크하며 Queue를 동작시킨다. 
• 빨간 구슬과 파란 구슬의 자리가 겹친다면, 늦게 도착한 구슬의 위치를 재배치한다. ( index의 크기로 계산 )

 

 

 

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

public class Main {
    static class Ball {
        int r_i;
        int r_j;
        int b_i;
        int b_j;
        int count;
        
        public Ball() {
            this.r_i = 0; this.r_j = 0; this.b_i = 0; this.b_j = 0; this.count = 1;
        }
        
        public Ball(int r_i, int r_j, int b_i, int b_j, int count) {
            this.r_i = r_i; this.r_j = r_j; this.b_i = b_i; this.b_j = b_j; this.count = count;
        }
        
        public void setRedBall(int r_i, int r_j) {
            this.r_i = r_i;
            this.r_j = r_j;
        }
        
        public void setBlueBall(int b_i, int b_j) {
            this.b_i = b_i;
            this.b_j = b_j;
        }
    }
    static int MAX;
    
    public static void main(String[] args) {
	// write your code here
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        int N = scanner.nextInt();
        int M = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine();
        
        boolean[][][][] visited = new boolean[N][M][N][M];
        
        char[][] matrix = new char[N][M];
        MAX = -1;
        int[] x = {-1, 1, 0, 0};
        int[] y = {0, 0, -1, 1};
        
        Ball ball = new Ball();
        
        for(int i = 0; i<N; i++) {
            String str = scanner.nextLine();
            String[] tmp = str.split("");
            
            for(int j = 0; j<M; j++) {
                char c = tmp[j].charAt(0);
                matrix[i][j] = c;
                
                if ('R' == c) {
                    ball.setRedBall(i, j);
                }
                
                if ('B' == c) {
                    ball.setBlueBall(i, j);
                }
            }
        }
    
        Queue<Ball> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(ball);
        
        while(!queue.isEmpty()) {
            Ball b = queue.poll();
            
            if (b.count > 10) {
                break;
            }
            
            for(int i = 0; i<4; i++) {
                int r_i = b.r_i;
                int r_j = b.r_j;
                int b_i = b.b_i;
                int b_j = b.b_j;
                
                // 빨간 구슬 이동 
                while (matrix[r_i + x[i]][r_j + y[i]] != '#') {
                    r_i += x[i];
                    r_j += y[i];
                    
                    if (matrix[r_i][r_j] == 'O') {
                        break;
                    }
                }
                
                // 파란 구슬 이동
                while (matrix[b_i + x[i]][b_j + y[i]] != '#') {
                    b_i += x[i];
                    b_j += y[i];
                    
                    if (matrix[b_i][b_j] == 'O') {
                        break;
                    }
                }
                
                // 파란 구슬이 구멍에 빠진다면 실패
                if (matrix[b_i][b_j] == 'O') {
                    continue;
                }
                
                // 빨간 구슬이 빠진다면 성공 , return
                if (matrix[r_i][r_j] == 'O') {
                    MAX = b.count;
                    break;
                }
                
                // 구슬이 겹칠 경우, 늦게 도착한 구슬의 자리를 재배치
                if (b_i == r_i && b_j == r_j) {
                    if (i == 0) {
                        if (b.b_i > b.r_i) {
                            b_i++;
                        } else {
                            r_i++;
                        }
                    } else if (i == 1) {
                        if (b.b_i > b.r_i) {
                            r_i--;
                        } else {
                            b_i--;
                        }
                    } else if (i == 2) {
                        if (b.b_j > b.r_j) {
                            b_j++;
                        } else {
                            r_j++;
                        }
                    } else if (i == 3) {
                        if (b.b_j > b.r_j) {
                            r_j--;
                        } else {
                            b_j --;
                        }
                    }
                }
                
                // 빨간 구슬, 파란 구슬이 방문한 적이 있는지 체크
                if (!visited[r_i][r_j][b_i][b_j]) {
                    visited[r_i][r_j][b_i][b_j] = true;
                    queue.add(new Ball(r_i, r_j, b_i, b_j, b.count+1));
                }
            }
            
            if (MAX != -1)
                break;
        }
        
        System.out.println(MAX);
        
    }
    
}