[백준] 14891. 구현_톱니바퀴 - Python

문제

총 8개의 톱니를 가지고 있는 톱니바퀴 4개가 아래 그림과 같이 일렬로 놓여져 있다. 또, 톱니는 N극 또는 S극 중 하나를 나타내고 있다. 톱니바퀴에는 번호가 매겨져 있는데, 가장 왼쪽 톱니바퀴가 1번, 그 오른쪽은 2번, 그 오른쪽은 3번, 가장 오른쪽 톱니바퀴는 4번이다.

톱니바퀴를 회전시키려면, 회전시킬 톱니바퀴와 회전시킬 방향을 결정해야 한다. 톱니바퀴가 회전할 때, 서로 맞닿은 극에 따라서 옆에 있는 톱니바퀴를 회전시킬 수도 있고, 회전시키지 않을 수도 있다. 톱니바퀴 A를 회전할 때, 그 옆에 있는 톱니바퀴 B와 서로 맞닿은 톱니의 극이 다르다면, B는 A가 회전한 방향과 반대방향으로 회전하게 된다. 예를 들어, 아래와 같은 경우를 살펴보자.

두 톱니바퀴의 맞닿은 부분은 초록색 점선으로 묶여있는 부분이다. 여기서, 3번 톱니바퀴를 반시계 방향으로 회전했다면, 4번 톱니바퀴는 시계 방향으로 회전하게 된다. 2번 톱니바퀴는 맞닿은 부분이 S극으로 서로 같기 때문에, 회전하지 않게 되고, 1번 톱니바퀴는 2번이 회전하지 않았기 때문에, 회전하지 않게 된다. 따라서, 아래 그림과 같은 모양을 만들게 된다.

위와 같은 상태에서 1번 톱니바퀴를 시계 방향으로 회전시키면, 2번 톱니바퀴가 반시계 방향으로 회전하게 되고, 2번이 회전하기 때문에, 3번도 동시에 시계 방향으로 회전하게 된다. 4번은 3번이 회전하지만, 맞닿은 극이 같기 때문에 회전하지 않는다. 따라서, 아래와 같은 상태가 된다.

톱니바퀴의 초기 상태와 톱니바퀴를 회전시킨 방법이 주어졌을 때, 최종 톱니바퀴의 상태를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 1번 톱니바퀴의 상태, 둘째 줄에 2번 톱니바퀴의 상태, 셋째 줄에 3번 톱니바퀴의 상태, 넷째 줄에 4번 톱니바퀴의 상태가 주어진다. 상태는 8개의 정수로 이루어져 있고, 12시방향부터 시계방향 순서대로 주어진다. N극은 0, S극은 1로 나타나있다.

다섯째 줄에는 회전 횟수 K(1 ≤ K ≤ 100)가 주어진다. 다음 K개 줄에는 회전시킨 방법이 순서대로 주어진다. 각 방법은 두 개의 정수로 이루어져 있고, 첫 번째 정수는 회전시킨 톱니바퀴의 번호, 두 번째 정수는 방향이다. 방향이 1인 경우는 시계 방향이고, -1인 경우는 반시계 방향이다.

출력

총 K번 회전시킨 이후에 네 톱니바퀴의 점수의 합을 출력한다. 점수란 다음과 같이 계산한다.

• 1번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 1점
• 2번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 2점
• 3번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 4점
• 4번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 8점

★ 시작하기 전에
일단 문제길이에 압도되었다... 아 길다.... 그래도 읽어보았다.

결국 틀은 문제에서 거의 만들어 주었고 어떻게 단계단계를 구상/구현할지를 생각해보아야할 것 같다.

1. 톱니바퀴는 2차원 리스트로 단계별 상황을 나타낼 수 있다.

2. 단계별로 리스트의 모양이 바뀔 것이다.

3. 모양이 바뀌는 조건은 인접한 톱니바퀴의 같은 인덱스의 수가 서로 다른 경우일 것이다.

4. 모든 경우를 다 움직인 후, 톱니바퀴의 0번 인덱스를 더하면 된다.

정리하면 할 수 있을 것 같은 문제이다.

하지만... 엄청난 시간이 걸려버렸다 ㅠㅠ

 

import sys
from collections import deque

input = sys.stdin.readline

# 톱니바퀴의 상태 정보를 담는 box를 만들었다. 편의를 위해 0번 리스트는 미리 만들어둠.
box = [[]]
for _ in range(4):
    box.append(list(map(int, input().strip())))

# 시행할 횟수
n = int(input())

# 톱니 바퀴가 돌면 리스트 모양이 계속 바뀌기 때문에 두가지 함수는 만들어 두었다.
def right_sum(wheel):
    a = wheel.pop()
    change_wheel = [a] + wheel
    return change_wheel
def left_sum(wheel):
    a = wheel.pop(0)
    change_wheel = wheel + [a]
    return change_wheel

# 시작해보자. 편하게 dfs,bfs 같이 생각했다.
for step in range(n):
    start_wheel, start_way = map(int, input().split())
    # 반대방향으로 전파되는 경우를 방지하기 위해 visited를 넣었다.
    visited = [0 for __ in range(5)]
    visited[start_wheel] = visited[0] = 1
    q = deque()
    q.append((start_wheel, start_way))
    # 여기서 정말 많은 함수 수정이 일어났다.
    # 첫번째 조건 나누는 기준이 가장 중요했다.
    # 처음에 -1, 1 기준이 아니라 r/l_wheel을 기준으로 했다가.. 시작함수가 두번 돌게되는 경우가 발생
    # 항상 시작하기 전에 처음 조건 나누는 것을 생각해봐야한다.
    while q:
        now_wheel, way = q.popleft()
        r_wheel = now_wheel + 1
        l_wheel = now_wheel - 1
        if way == -1:
            if 0<r_wheel<5 and visited[r_wheel] == 0:
                if box[now_wheel][2] != box[r_wheel][6]:
                    visited[r_wheel] = 1
                    q.append((r_wheel, 1))      
            if 0<l_wheel<5 and visited[l_wheel] == 0:
                if box[now_wheel][6] != box[l_wheel][2]:
                    visited[l_wheel] = 1
                    q.append((l_wheel, 1))
            # 위의 정보를 다 제공한 뒤, 현재 바퀴의 모양을 바꿔주어야 한다!! 이것때매 오래걸렸어..
            box[now_wheel] = left_sum(box[now_wheel])
        if way == 1:
            if 0<r_wheel<5 and visited[r_wheel] == 0:
                if box[now_wheel][2] != box[r_wheel][6]:
                    visited[r_wheel] = 1
                    q.append((r_wheel, -1))      
            if 0<l_wheel<5 and visited[l_wheel] == 0:
                if box[now_wheel][6] != box[l_wheel][2]:
                    visited[l_wheel] = 1
                    q.append((l_wheel, -1))
            box[now_wheel] = right_sum(box[now_wheel])
sum = 0
for i in range(1, 5):
    sum += box[i][0]*(2**(i-1))
print(sum)

진짜... 너무 오래걸렸다.. ㅠㅠ 맞춰서 다행이지만.. 한순간.. 이길이 내길이.. 맞..겟지 라고 생각까지 했던...

이번 문제를 통해, 조건 형성에 있어 그 순서도 중요하다는걸 알았다. 모든 경우를 다 고려했다 생각하지만 그 순서가 바뀌면 답이 안나오는 상황이 발생하게 된다.

아무튼 풀었다~ 다행이다.