[백준] 1194 달이 차오른다, 가자.

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1194번: 달이 차오른다, 가자.

2021-01-23

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import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;
 
public class Main1194 {
    static class Dal {
        int x;
        int y;
        int key;
 
        public Dal(int x, int y, int key) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.key = key;
        }
    }
 
    public static int N, M, answer;
    public static char arr[][];
    public static Queue<Dal> q;
    public static boolean vtd[][][], flag;
    public static int dx[] = { -1, 0, 1, 0 };
    public static int dy[] = { 0, -1, 0, 1 };
 
    public static void solve() {
        loop:while (!q.isEmpty()) {
            int size = q.size();
            while (size > 0) {
                Dal tmp = q.poll();
                int x = tmp.x;
                int y = tmp.y;
                int key = tmp.key;
 
                for (int i = 0; i < 4; i++) {
                    int nx = x + dx[i];
                    int ny = y + dy[i];
 
                    if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= M || arr[nx][ny] == '#')
                        continue;
                    else if (!vtd[nx][ny][key]) {
                        if(arr[nx][ny] == '1') { // 탈출 하는 경우 
                            flag = true;
                            answer++;
                            break loop;
                        }
                        if (arr[nx][ny] == '.' || arr[nx][ny] == '0') { // 그냥 일반적으로 지나갈 수 있는 통로 
                            q.add(new Dal(nx, ny, key));
                            vtd[nx][ny][key] = true;
                        } else if (arr[nx][ny] >= 'A' && arr[nx][ny] <= 'F') {
                            if((key & (1 << (arr[nx][ny] - 'A'))) != 0) { //열쇠가 존재할 때
                                q.add(new Dal(nx, ny, key));
                                vtd[nx][ny][key] = true;
                            }
                        } else if (arr[nx][ny] >= 'a' && arr[nx][ny] <= 'f') {
                            int tmpKey = key | 1 << (arr[nx][ny] - 'a'); // 열쇠 보관
                            q.add(new Dal(nx, ny, tmpKey));
                            vtd[nx][ny][tmpKey] = true;
                        } 
                    }
                }
                size--;
            }
            answer++;
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(bf.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());
        arr = new char[N][M];
        q = new LinkedList<>();
        vtd = new boolean[N][M][1<<6]; // a - f : 0 - 5 
        answer = 0;
        flag = false;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            st = new StringTokenizer(bf.readLine());
            String str = st.nextToken();
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                arr[i][j] = str.charAt(j);
                if (arr[i][j] == '0') {
                    q.add(new Dal(i, j, 0));
                }
            }
        }
 
        solve();
        if(!flag) answer = -1;
        System.out.println(answer);
    }
}
 

#문제풀이 

일반적인 bfs 탐색 문제이다. 특이한 점은 비트마스크를 이용하여야 한다.

 

문제에 나와있는 열쇠 (a - f) 와 문(A -F)는 각각 숫자 0 부터 5(문자 - 'a', 문자 - 'A')로 나타낼 수 있다.

 

또한, 쉬프트 연산자를 이용해서 (1 << (문자 - 'a'))를 해주면 각 키를 이진법으로 다음과 같이 나타낼 수 있다. 문 (대문자)도 마찬가지로 계산할 수 있다.

 

1 <<  ('a' - 'a') : 1

1 <<  ('b' - 'a') : 10

1 <<  ('c' - 'a') : 100

1 <<  ('d' - 'a') : 1000

1 <<  ('e' - 'a') : 10000

1 <<  ('f' - 'a') : 100000

 

이 때 비트 | (or) 연산자를 이용해서 키를 보관할 수 있다. 만약 a를 갖고 있는데 b 키를 갖을 수 있다면, 

1 (1) | 2 (10) 을 하여 3(11)을 새로운 키로 갖고 다닐 수 있다.

 

만약 문을 만났을 때, 갖고 있는 열쇠 중에 맞는게 있는지 찾고 싶다면, 비트 & (and)연산자를 이용해서 키를 찾을 수 있다.

예를 들어 B 문을 만났을 때 b 키를 갖고 있는지 체크하려면, (key는 3이라고 가정)

key (11) & (1 << ('B' - 'A')) (10) => 2 (10)로 계산 할 수 있고, 0이 아니므로 키를 갖고 있는 것을 알 수 있다.