예제) 상하좌우
여행가 A는 NXN 크기의 정사각형 공간 위에 서 있다.
이 공간은 1×1 크기의 정사각형으로 나누어져 있다.
가장 왼쪽 위 좌표는 (1, 1)이며, 가장 오른쪽 아래 좌표는 (N, N)에 해당한다.
여행가 A는 상, 하, 좌, 우 방향으로 이동할 수 있으며, 시작 좌표는 항상 (1.1)이다.
우리 앞에는 여행가 A가 이동할 계획이 적힌 계획서가 놓여 있다.
계획서에는 하나의 줄에 띄어쓰기를 기준으로 하여 L. R. U. D 중 하나의 문자가 반복적으로 적혀 있다.
각 문자의 의미는 다음과 같다.
- L : 왼쪽으로 한 칸 이동
- R : 오른쪽으로 한 칸 이동
- U : 위로 한 칸 이동
- D : 아래로 한칸 이동
이때 여행가 A가 NXN 크기의 정사각형 공간을 벗어나는 움직임은 무시된다.
예를 들어 (1, 1) 의 위치에서 L 혹은 U를 만나면 무시된다.
다음은 N = 5인 지도와 계획서이다.
이 경우 6개의 명령에 따라서 여행가가 움직이게 되는 위치는
순서대로 (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 4), (2, 4), (3, 4)이므로
최종적으로 여행가 A가 도착하게 되는 곳의 좌표는 (3, 4)이다.
다시 말해 3행 4열의 위치에 해당하므로 (3, 4)라고 적는다.
계획서가 주어졌을 때 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표를 출력하는 프로그램을 작성하시오.
입력조건)
- 첫째 줄에 공간의 크기를 나타내는 N이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 100)
- 둘째 줄에 여행가 A가 이동할 계획서 내용이 주어진다. (1 ≤ 이동 횟수 ≤ 100)
출력 조건)
- 첫째 줄에 여행가 A가 최종적으로 도착할 지점의 좌표 (X, Y)를 공백으로 구분하여 출력한다.
해설)
아이디어 :
- 이러한 문제는 일련의 명령에 따라 개체를 차례대로 이동시킨다는 점에서 "시뮬레이션 유형"이다.
코드)
# N 입력받기
n = int(input())
x, y = 1, 1
plans = input().split()
# L, R, U, D에 따른 이동 방향
dx = [0, 0, -1, 1]
dy = [-1, 1, 0, 0]
move_types = ['L', 'R', 'U', 'D']
# 이동 계획을 하나씩 확인
for plan in plans :
# 이동 후 좌표 구하기
for i in range(len(move_types)) :
if plan == move_types[i] :
nx = x + dx[i]
ny = y + dy[i]
# 공간을 벗어나는 경우 무시
if nx < 1 or ny < 1 or nx > n or ny > n :
continue
# 이동 수행
x, y = nx, ny
print(x, y)
문제1) 시각
정수 N이 입력되면 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서
3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 구하는 프로그램을 작성하시오.
예를 들어 1을 입력했을 때 다음은 3이 하나라도 포함되어 있으므로 세어야 하는 시각이다.
- 00시 00분 03초
- 00시 13분 30초
반면에 다음은 3이 하나도 포함되어 있지 않으므로 세면 안 되는 시각이다.
- 01시 02분 55초
- 01시 27분 45초
입력 조건)
- 집에 정수 NI 입력된다. (O ≤ N ≤ 23)
출력 조건)
- 00시 00분 00초부터 N시 59분 59초까지의 모든 시각 중에서 3이 하나라도 포함되는 모든 경우의 수를 출력한다.
해설)
- 이 문제는 모든 시각의 경우를 하나씩 모두 세서 쉽게 풀 수 있는 문제이다.
- 왜냐하면 하루는 86,400초로, 00시 00분 00초부터 23시 59분 59초까지의 모든 경우의 수는 86,400가지 밖에 존재하지 않기 때문이다.
- 시각을 1씩 증가시키면서 3이 하나라도 포함되어 있는 지 확인하면 된다.
- 전체 시, 분, 초에 대한 경우의 수는 24 × 60 × 60이며 3중 반복문을 이용한다.
- "완전 탐색(Brute Forcing) 유형" : 모든 경의의 수를 모두 검사해보는 탐색법
코드)
# H를 입력받기
h = int(input())
count = 0
for i in range(h+1) :
for j in range(60) :
for k in range(60) :
# 매 시각 안에 '3'이 포함되어 있다면 카운트 증가
if '3' in str(i) + str(j) + str(k) :
count += 1
print(count)
문제2) 왕실의 나이트
행복 왕국의 왕실 정원은 체스판과 같은 8x8 좌표평면이다.
왕실 정원의 특정한 한 칸에 나이트가 서 있다.
나이트는 매우 충성스러운 신하로서 매일 무술을 연마한다.
나이트는 말을 타고 있기 때문에 이동을 할 때는 L자 형태로만 이동할 수 있으며 정원 밖으로는 나갈 수 없다.
나이트는 특정한 위치에서 다음과 같은 2가지 경우로 이동할 수 있다.
- 수평으로 두칸 이동한 뒤에 수직으로 한 칸 이동하기
- 수직으로 두산 이동한 뒤에 수평으로 한 칸 이동하기
이처럼 8×8 좌표 평면상에서 나이트의 위치가 주어졌을 때
나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오.
이때 왕실의 정원에서 행 위치를 표현할 때는 1부터 8로 표현하며, 열 위치를 표현할 때는 a부터 h로 표현한다.
예를 들어 만약 나이트가 a1에 있을 때 이동할 수 있는 경우의 수는 다음 2가지이다.
a1의 위치는 좌표평면에서 구석의 위치에 해당하며 나이트는 정원의 밖으로는 나갈 수 없기 때문이다.
1. 오른쪽으로 두 칸 이동 후 아래로 한 칸 이동하기 (c2)
2. 아래로 두칸 이동 후 오른쪽으로 한 칸 이동하기 (b3)
또 다른 예로 나이트가 c2에 위치해 있다면
나이트가 이동할 수 있는 경우의 수는 6가지이다.
이건 직접 계산해보시오.
입력 조건)
- 첫째 줄에 8 × 8 좌표 평면상에서 현재 나이트가 위치한 곳의 좌표를 낱내는 두 문자로 구성된 문자열이 입력된다.
입력 문자는 a1처럼 열과 행으로 이뤄진다.
출력 조건)
- 첫째 줄에 나이트가 이동할 수 있는 경우의 수를 출력하시오.
입력 예시)
a1
출력 예시)
2
해설)
아이디어:
- 상하좌우 문제와 유사하다.
- 나이트가 이동할 수 있는 경로를 하나씩 확인하여 이동하면 된다.
- 다만, 8 × 8 좌표 평면을 벗어나지 않도록 해야 한다.
- 나이트의 특정 움직임 2가지를 고려해야 한다.
- 이를 steps 변수에 넣는다면
- steps = [(-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1), (2, 1), (1, 2), (-1, 2), (-2, 1)]
- 현재 위치를 기준으로 아래쪽과 오른쪽은 양수값, 위쪽과 왼쪽은 음수의 값을 대입한 결과이다.
- 나이트의 현재 위치가 주어지면 현재 위치에서 이동 경로를 더한 다음, 8 × 8 좌표 평면에 있는지 확인하면 된다.
이 과정은 반복문으로 처리할 수 있다.
코드)
# 현재 나이트의 위치 입력받기
input_data = input()
row = int(input_data[1])
column = int(ord(input_data[0])) - int(ord('a')) + 1
# 나이트가 이동할 수 있는 8가지 방향 정의
steps = [(-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1), (2, 1), (1, 2), (-1, 2), (-2, 1)]
# 8가지 방향에 대하여 각 위치로 이동이 가능한지 확인
result = 0
for step in steps :
# 이동하고자 하는 위치 확인
next_row = row + step[0]
next_column = column + step[1]
# 해당 위치로 이동이 가능하다면 카운트 증가
if next_row >= 1 and next_row <= 8 and next_column >= 1 and next_column <= 8 :
result += 1
print(result)
이번 문제에서 배운 함수
ord(문자) : 문자에 해당하는 유니코드 정수를 내보냄
문제3) 게임 개발
현민이는 게임 캐릭터가 맵 안에서 움직이는 시스템을 개발 중이다.
캐릭터가 있는 장소는 1x1 크기의 정사각형으로 이뤄진 NXM 크기의 직사각형으로
각각의 칸은 유지 또는 바다이다.
캐릭터는 동서남북 중 한 곳을 바라본다.
맵의 각 칸은 (A, B)로 나타낼 수 있고,
A는 북쪽으로부터 떨어진 칸의 개수, B는 서쪽으로부터 어진 간의 개수이다.
캐릭터는 상하좌우로 움직일 수 있고, 바다로 되어 있는 공간에는 갈 수 없다.
캐릭터의 움직임을 설정하기 위해 정해 놓은 매뉴얼은 이러하다.
- 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽 방향(반시계 방향으로 90도 회전한 방향)부터 차례대로 갈 곳을 정한다.
- 캐릭터의 바로 왼쪽 방향에 아직 가보지 않은 칸이 존재한다면,
왼쪽 방향으로 회전한 다음 왼쪽으로 한 칸을 전진한다.
왼쪽 방향에 가보지 않은 칸이 없다면, 왼쪽 방향으로 회전만 수행하고 1단계로 돌아간다. - 만약 네 방향 모두 이미 가본 칸이거나 바다로 되어 있는 칸인 경우에는,
바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 뒤로 가고 1단계로 돌아간다.
단, 이때 뒤쪽 방향이 바다인 칸이라 뒤로 갈 수 없는 경우에는 움직임을 멈춘다.
현민이는 위 과정을 반복적으로 수행하면서 캐릭터의 움직임에 이상이 있는지 테스트하려고 한다.
매뉴얼에 따라 캐릭터를 이동시킨 뒤에 캐릭터가 방문한 칸의 수를 출력하는 프로그램을 만드시오.
입력 조건)
- 첫째 줄에 맵의 세로 크기 N과 가로 크기 M을 공백으로 구분하여 입력한다. (3 ≤ N ≤ 50)\
- 둘째 줄에 게임 캐릭터가 있는 칸의 좌표 (A, B)와 바라보는 방향 d가 각각 서로 공백으로 구분하여 주어진다.
방향의 d값으로는 다음과 같이 4가지가 존재한다.
(0: 북쪽, 1: 동쪽, 2: 남쪽, 3:서쪽) - 셋째 줄부터 맵이 육지인지 바다인지에 대한 정보가 주어진다.
N개의 줄에 맵의 상태가 북쪽부터 남쪽 순서대로, 각 줄의 데이터는 서쪽부터 동쪽 순서대로 주어진다.
맵의 외곽은 항상 바다로 되어 있다.
(0: 육지, 1: 바다) - 처음에 게임 캐릭터가 위치한 칸의 상태는 항상 육지이다.
출력 조건)
- 첫째 줄에 이동을 마친 후 캐릭터가 방문한 칸의 수를 출력한다.
입력 예시)
4 4 # 4 × 4 맵 생성
1 1 0 # (1, 1)에 북쪽(0)을 바라보고 서 있는 캐릭터
1 1 1 1 # 첫 줄은 모두 바다
1 0 0 1 # 둘째 줄은 바다/육지/육지/바다
1 1 0 1 # 셋째 줄은 바다/바다/육지/바다
1 1 1 1 # 넷째 줄은 모두 바다
출력 예시)
3
해설)
아이디어:
- 전형적인 시뮬레이션 문제
- 문제에서 요구하는 내용을 오류 없이 성실하게 구현만할 수 있다면 풀 수 있다.
- 문제가 길고 문제를 바르게 이해하여 소스코드로 옮기는 과정이 간단하지 않다.
- 이러한 문제는 숙달되야 한다. -> 많이 반복해야 한다.
- 일반적으로 방향을 설정해서 이동하는 문제 유형에서는
dx, dy라는 별도의 리스트를 만들어 방향을 정하는 것이 효율적이다. - 현재 캐릭터가 북쪽을 바라보고 있을 때는 북쪽으로 이동하기 위해 x와 y좌표를 각각 dx[0], dy[0]만큼 더한다.
다시 말해 현재 위치에서 (-1,0)만큼 이동시키는 것이다.
이 코드를 작성하면, 반복문을 이용하여 모든 방향을 차례대로 확인할 수 있다는 점에서 유용하다. - 파이썬에서 2차원 리스트를 선언할 때는 컴프리헨션을 이용하는 것이 효율적이다.
코드)
# N, M을 공백으로 구분하여 입력받기
n, m = map(int, input().split())
# 방문한 위치를 저장하기 위한 맵을 생성하여 0으로 초기화
d = [[0] * m for _ in range(n)]
# 현재 캐릭터의 X 좌표, Y 좌표, 방향을 입력받기
x, y, direction = map(int, input().split())
d[x][y] = 1 # 현재 좌표 방문 처리
# 전체 맵 정보를 입력받기
array = []
for i in range(n) :
array.append(list(map(int, input().split())))
# 북, 동, 남, 서 방향 정의
dx = [-1, 0, 1, 0]
dy = [0, 1, 0, -1]
# 왼쪽으로 회전
def turn_left() :
global direction
direction -= 1
if direction == -1 :
direction = 3
# 시뮬레이션 시작
count = 1
turn_time = 0
while True :
# 왼쪽으로 회전
turn_left()
nx = x + dx[direction]
ny = y + dy[direction]
# 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 존재하는 경우 이동
if d[nx][ny] == 0 and array[nx][ny] == 0:
d[nx][ny] = 1
x = nx
y = ny
count += 1
turn_time = 0
continue
# 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 없거나 바다인 경우
else :
turn_time += 1
# 네 방향 모두 갈 수 없는 경우
if turn_time == 4 :
nx = x - dx[direction]
ny = y - dy[direction]
# 뒤로 갈 수 있다면 이동하기
if array[nx][ny] == 0 :
x = nx
y = ny
# 뒤가 바다로 막혀있는 경우
else :
break
turn_time = 0
# 정답 출력
print(count)
이 문제로 알게된 것 :
리스트 컴프리헨션 : 직관적으로 리스트를 생성하는 방법
대괄호 "[", "]"로 감싸고 내부에 for문과 if 문을 사용하여 반복하며 조건에 만족하는 것만 리스트로 생성할 수 있습니다.
직관적이며, 여러 줄을 한 줄로 줄일 수 있다.