[프로그래머스] 자물쇠와 열쇠 - python

자물쇠와 열쇠

문제 설명

잠겨있는 자물쇠는 격자 한 칸의 크기가 1 x 1인 N x N 크기의 정사각 격자 형태이고 특이한 모양의 열쇠는 M x M 크기인 정사각 격자 형태로 되어 있습니다.

자물쇠에는 홈이 파여 있고 열쇠 또한 홈과 돌기 부분이 있습니다. 열쇠는 회전과 이동이 가능하며 열쇠의 돌기 부분을 자물쇠의 홈 부분에 딱 맞게 채우면 자물쇠가 열리게 되는 구조입니다. 자물쇠 영역을 벗어난 부분에 있는 열쇠의 홈과 돌기는 자물쇠를 여는 데 영향을 주지 않지만, 자물쇠 영역 내에서는 열쇠의 돌기 부분과 자물쇠의 홈 부분이 정확히 일치해야 하며 열쇠의 돌기와 자물쇠의 돌기가 만나서는 안됩니다. 또한 자물쇠의 모든 홈을 채워 비어있는 곳이 없어야 자물쇠를 열 수 있습니다.

열쇠를 나타내는 2차원 배열 key와 자물쇠를 나타내는 2차원 배열 lock이 매개변수로 주어질 때, 열쇠로 자물쇠를 열수 있으면 true를, 열 수 없으면 false를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

• key는 M x M(3 ≤ M ≤ 20, M은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
• lock은 N x N(3 ≤ N ≤ 20, N은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
• M은 항상 N 이하입니다.
• key와 lock의 원소는 0 또는 1로 이루어져 있습니다.
  • 0은 홈 부분, 1은 돌기 부분을 나타냅니다.

풀이

입력 값이 아주 작기 때문에 완전탐색하며 하나씩 확인해보면 풀 수 있다.

• 자물쇠를 3배 이상으로 늘리고 원래 자물쇠를 중앙에 오도록하면 왼쪽 위부터 한 칸씩 이동하며 열쇠를 맞춰보기 편해진다.

• 4 방향으로 열쇠를 돌려가며 왼쪽 위부터 껴본다 (90, 180, 270, 360)
  • 자물쇠의 크기 = n, 열쇠의 크기 = m 이고 자물쇠를 3m까지 늘려놓은 상태이기 때문에 0부터 2m까지를 시작점으로 해서 열쇠를 껴보면 된다.
  • 원래 자물쇠의 시작점에서 열쇠만큼 움직이면서 각각의 원소들을 더하면된다.
  •  
  • for i in range(m): for j in range(m): extended_lock[start_x + i][start_y + j] += key[i][j]
  • 중앙에 있는 원래 자물쇠가 모두 1로 채워졌는지 확인한다. 아니라면 False를 리턴하고 모두 1이라면 True를 리턴하고 종료한다.

 

90도 회전

unpacking, zip, reverse 사용하기

unpacking은 괄호를 벗긴다는 뜻이다.

[[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1]]  # key
[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1] # *key

zip을 사용하면 각 배열의 열끼리 묶인다. 즉 행과 열이 바뀌게 된다

각각을 reverse해주고 배열로 변환해주면 90도 회전과 같다.

(0,1,0),(1,0,0),(1,0,0) # reversed
[[0,1,0],[1,0,0],[1,0,0]] #[list()]

 

인덱스 계산해서 돌리기

다른 방법으로 인덱스를 이용하는 방법이 있다.

행, 열을 바꾸고 뒤집는다는 로직은 같다

def rotate_90(a):
	n = len(a)
	m = len(a[0])
	result[[0] * n for _ in range(m)]
	for i in range(n):
		for j in range(m):
			resut[i][n - j - 1] = a[i][j]
  return resut

 

def rotate(key): #열쇠 90도 회전
    return [list(reversed(i)) for i in zip(*key)]

def check(extended_lock, key, start_x, start_y): # 열쇠 자물쇠에 껴보고 체크
    n = len(extended_lock) // 3 # 원래 자물쇠 크기
    m = len(key) # 열쇠 크기
    result = True
    for i in range(m): 
        for j in range(m):
          # 시작점에서 열쇠 껴보기
            extended_lock[start_x + i][start_y + j] += key[i][j]
    
    #가운데 원래 자물쇠 체크
    for i in range(n, n * 2 ):
        for j in range(n, n * 2):
            if extended_lock[i][j] != 1:
                result = False
                break
    # 열쇠 다시 빼기
    for i in range(m):
        for j in range(m):
            extended_lock[start_x + i][start_y + j] -= key[i][j]
    

    return result
            

def solution(key, lock):
    answer = True
    n = len(lock)
    m = len(key)
    # 자물쇠 확장하기
    extended_lock = [[0] * (n * 3) for _ in range(n * 3)]
    # 중간에 자물쇠 넣기
    for i in range(n, n * 2):
        for j in range(n, n * 2):
            extended_lock[i][j] = lock[i - n][j - n]
    
	# 4 방향으로 돌려가면서 확인
    for _ in range(4):
        key = rotate(key)
        # 0부터 n*2-1까지를 시작점으로 해서 자물쇠 껴보기 
        # 자물쇠 원래 크기가 n이니까 원래 자물쇠 마지막 칸에 걸쳐서 열쇠 끼는 경우까지만 보면 됨
        for i in range(n * 2):
            for j in range(n * 2):
                if check(extended_lock, key, i, j):
                    return True
                
            
    return False