프로그래머스 - 자물쇠와 열쇠

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코딩테스트 연습 - 자물쇠와 열쇠

 

문제

자물쇠에는 홈이 파여 있고 열쇠 또한 홈과 돌기 부분이 있다.
열쇠는 회전과 이동이 가능하며 열쇠의 돌기 부분을 자물쇠의 홈 부분에 딱 맞게 채우면 자물쇠가 열리게 되는 구조다.
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 안된다.
또한 자물쇠의 모든 홈을 채워 비어있는 곳이 없어야 자물쇠를 열 수 있다.

 

입력

2차원 배열 : key[M][M], lock[N][N], (0<=M<=N<=20)

 

출력

key로 lock을 풀 수 있다면 True, 그렇지 않다면 False

 

풀이

자물쇠 리스트의 크기를 3배 이상으로 변경하면 계산이 수월해진다. 예를 들어 3*3 자물쇠가 있다면 9*9로 만들어 한 가운데 기존 3*3 자물쇠 값을 넣어준다. 이제 열쇠 배열을 왼쪽 위부터 시작해서 한 칸씩 이동하는 방식으로 차례대로 자물쇠의 모든 홈을 채울 수 있는지 확인한다. 자물쇠 리스트에 열쇠 리스트를 전부 더한뒤 모든 값이 1이라면 정확히 채운 것이라고 할 수 있다.

def rotate_a_matrix_by_90_degree(a):
    n = len(a) # 행 길이 계산
    m = len(a[0]) # 열 길이 계산
    result = [[0] * n for _ in range(m)] # 결과 리스트
    for i in range(n):
        for j in range(m):
            result[j][n - i - 1] = a[i][j]
    return result

# 자물쇠의 중간 부분이 모두 1인지 확인
def check(new_lock):
    lock_length = len(new_lock) // 3
    for i in range(lock_length, lock_length * 2):
        for j in range(lock_length, lock_length * 2):
            if new_lock[i][j] != 1:
                return False
    return True

def solution(key, lock):
    n = len(lock)
    m = len(key)
    # 자물쇠의 크기를 기존의 3배로 변환
    new_lock = [[0] * (n * 3) for _ in range(n * 3)]
    # 새로운 자물쇠의 중앙 부분에 기존의 자물쇠 넣기
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            new_lock[i + n][j + n] = lock[i][j]

    # 4가지 방향에 대해서 확인
    for rotation in range(4):
        key = rotate_a_matrix_by_90_degree(key) # 열쇠 회전
        for x in range(n * 2):
            for y in range(n * 2):
                # 자물쇠에 열쇠를 끼워 넣기
                for i in range(m):
                    for j in range(m):
                        new_lock[x + i][y + j] += key[i][j]
                # 새로운 자물쇠에 열쇠가 정확히 들어 맞는지 검사
                if check(new_lock) == True:
                    return True
                # 자물쇠에서 열쇠를 다시 빼기
                for i in range(m):
                    for j in range(m):
                        new_lock[x + i][y + j] -= key[i][j]
    return False