백준 14503번. 로봇 청소기 (Python / 파이썬)

문제

로봇 청소기가 주어졌을 때, 청소하는 영역의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.
로봇 청소기가 있는 장소는 N×M 크기의 직사각형으로 나타낼 수 있으며, 1×1크기의 정사각형 칸으로 나누어져 있다. 각각의 칸은 벽 또는 빈 칸이다. 청소기는 바라보는 방향이 있으며, 이 방향은 동, 서, 남, 북중 하나이다. 지도의 북쪽에서부터 r번째, 서쪽에서부터 c번째로 위치한 칸은 (r, c)로 나타낼 수 있다.
로봇 청소기는 다음과 같이 작동한다.
 1. 현재 위치를 청소한다.
 2. 현재 위치에서 다음을 반복하면서 인접한 칸을 탐색한다.
     a. 현재 위치의 바로 왼쪽에 아직 청소하지 않은 빈 공간이 존재한다면, 왼쪽 방향으로 회전한 다음 한 칸을            전진하고 1번으로 돌아간다. 그렇지 않을 경우, 왼쪽 방향으로 회전한다. 이때, 왼쪽은 현재 바라보는 방향          을 기준으로 한다.
     b. 1번으로 돌아가거나 후진하지 않고 2a번 단계가 연속으로 네 번 실행되었을 경우, 바로 뒤쪽이 벽이라              면 작동을 멈춘다. 그렇지 않다면 한 칸 후진한다.

입력

첫째 줄에 세로 크기 N과 가로 크기 M이 주어진다. (3 ≤ N, M ≤ 50)
둘째 줄에 로봇 청소기가 있는 칸의 좌표 (r, c)와 바라보는 방향 d가 주어진다. d가 0인 경우에는 북쪽을, 1인 경우에는 동쪽을, 2인 경우에는 남쪽을, 3인 경우에는 서쪽을 바라보고 있는 것이다.
셋째 줄부터 N개의 줄에 장소의 상태가 북쪽부터 남쪽 순서대로, 각 줄은 서쪽부터 동쪽 순서대로 주어진다. 빈 칸은 0, 벽은 1로 주어진다. 지도의 첫 행, 마지막 행, 첫 열, 마지막 열에 있는 모든 칸은 벽이다.
로봇 청소기가 있는 칸의 상태는 항상 빈 칸이다.

출력

로봇 청소기가 청소하는 칸의 개수를 출력한다.

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문제 풀이

로봇 청소기 문제는 문제에서 주어진 조건에 따라

잘 구현만 하면 해결할 수 있는 문제입니다.

 

먼저, 로봇은 특정 방향으로 이동하므로 방향변수가 필요합니다.

또한, 로봇은 왼쪽으로 회전을 하므로 회전을 할 함수가 필요합니다.

로봇은 이미 청소한 칸은 갈 수 없으므로 방문했음을 표시할 list도 필요합니다.

또한 회전 횟수가 4가 되면 2b를 실행해야 하므로 회전 횟수를 셀 변수도 필요합니다.

 

먼저, 왼쪽으로 회전하는 함수를 보면 북=0, 동=1, 남=2, 서=3 이렇게 수가 지정되어 있으므로

왼쪽으로 회전하면 수가 하나씩 작아지는 것을 알 수 있습니다. 

따라서 방향 값을 하나 빼주었습니다. 

만약 뺀 수가 -1이라면 3이 되도록 해주었습니다.

방향변수 dx, dy 또한 이 순서에 맞게 설정해주었습니다.

 

먼저, 청소기는 왼쪽으로 무조건 회전하므로 회전 함수로 회전시켜주어 시작합니다.

만약 회전한 방향으로 한칸 앞으로 이동했을 때

벽이 아니고 방문하지 않은 곳이라면 청소기를 이동시켜주고 방문했음을 표시해주었습니다.

또한 회전 횟수를 0으로 초기화 시켜주고 칸 수를 세어주었습니다.

만약 벽이거나 방문한 곳이라면 이동하지 않으므로 회전 횟수만 증가시켜주었습니다.

 

만약 회전 횟수가 4가 되면 뒤로 이동해야 합니다. 

따라서 뒤로 이동했을 때 만약 벽이 아니라면 후진시켜주고 회전 횟수를 초기화 해주었습니다.

만약 벽이라면 프로그램이 종료되도록 해주었습니다.

 

위의 과정을 통해 구한 count 값을 출력하면 로봇이 이동한 칸 수를 구할 수 있습니다.

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My Code

n, m = map(int,input().split()) # 세로, 가로

x, y, d = map(int,input().split()) # 현재 위치, 방향

array = []
for _ in range(n):
    array.append(list(map(int,input().split()))) # 장소의 상태

visited = [[0] * m for _ in range(n)] # 방문했는지 체크할 list
visited[x][y] = 1 # 현재 위치 방문처리

# 북,동,남,서 방향변수
dx = [-1, 0, 1, 0]  
dy = [0, 1, 0, -1]

# 왼쪽으로 회전하는 함수
def turn_left():
    global d

    d -= 1
    if d == -1:
        d = 3

turn_time = 0
count = 1
while True:
    turn_left()     # 왼쪽으로 회전
    nx = x + dx[d]
    ny = y + dy[d]
    if array[nx][ny] == 0 and visited[nx][ny] == 0: # 앞칸이 벽이 아니고 방문하지 않았다면
        x = nx
        y = ny                    # 이동
        visited[nx][ny] = 1       # 방문처리
        turn_time = 0             # 회전횟수 초기화
        count += 1                # 칸 수 세어줌
    else: # 벽이거나 방문한 곳이라면
        turn_time += 1  # 회전횟수만 증가
    if turn_time == 4:  # 회전횟수가 4라면 
        nx = x - dx[d]
        ny = y - dy[d]
        if array[nx][ny] == 0: # 뒤칸이 벽이 아니라면
            x = nx
            y = ny             # 이동
            turn_time = 0      # 회전횟수 초기화
        else:                  # 벽이라면
            break              # 종료

print(count)