[백준_14891번] 톱니바퀴_삼성 SW 역량테스트

https://www.acmicpc.net/problem/14891

14891번: 톱니바퀴

[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.

 

 

 이때, 톱니바퀴를 총 K번 회전시키려고 한다. 톱니바퀴의 회전은 한 칸을 기준으로 한다. 회전은 시계 방향과 반시계 방향이 있고, 아래 그림과 같이 회전한다.

 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 조건]

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.

 

[코드]

import java.util.*;

public class BaekJoon_14891 {
	static int[][] wheels=new int[4][8];
	static int[] direction; // 각 톱니바퀴마다 회전해야 하는 방향 저장 (0이면 이동 X)
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		
		for(int i=0;i<4;i++) {
			String str=sc.next();
			for(int j=0;j<8;j++) {
				wheels[i][j]=Integer.parseInt(str.charAt(j)+"");
			}
		}
		
		int round=sc.nextInt();
		for(int i=0;i<round;i++) {
			direction=new int[4];
			
			int wheelnum=sc.nextInt()-1;
			int dir=sc.nextInt();
			
			check(wheelnum,dir);
			rotate(direction);
		}
		
		System.out.println(calculation());
	}
	
	static int calculation() {
		int sum=0;
		for(int i=0;i<4;i++) {
			if(wheels[i][0]==1)
				sum+=Math.pow(2, i);
		}
		return sum;
	}
	
	// 회전 방향이 든 배열을 받아 해당 방향으로 각 바퀴를 회전시킨다.
	static void rotate(int[] direction) {
		for(int i=0;i<4;i++) {
			int[] temp=new int[8]; // 임시 배열
			
			int index;
			for(int j=0;j<8;j++) {
				index=j+direction[i];
				
				if(index==-1)
					index=7;
				else if(index==8)
					index=0;
				
				temp[index]=wheels[i][j];
			}
			// 원래 배열에 회전한 값이 들어있는 임시배열 복사
			wheels[i]=temp;
		}
	}
	
	/*
	 * 입력으로 들어오는 바퀴 번호와, 회전 방향을 받아 
	 * 해당 바퀴의 왼쪽, 오른쪽 바퀴와 맞닿아 있는 극을 확인한다.
	 * 이때 양 극이 달라 회전해야 한다면 재귀호출로 계속 검사하고, 
	 * 각 바퀴마다 direction 배열에 회전 방향을 저장한다.
	 * 
	 * 주의해야 할 점은 양 옆의 톱니바퀴의 회전 여부는 회전 이전의 극으로 결정된다는 것이다.
	 */
	static void check(int wheelnum, int dir) {
		direction[wheelnum]=dir;
		
		int left=wheelnum-1;
		int right=wheelnum+1;
		
		/*
		 * 왼쪽 바퀴 검사
		 * 왼쪽에 바퀴가 있고, 왼쪽 바퀴의 회전 여부가 아직 결정되지 않았으며
		 * 현재 바퀴의 9시 방향과 왼쪽 바퀴의 3시 방향의 극이 다르다면 회전
		 */
		if(left>=0&&direction[left]==0)
			if(wheels[wheelnum][6]!=wheels[left][2])
				check(left,dir*-1);
		
		/*
		 * 왼쪽 바퀴 검사
		 * 오른쪽에 바퀴가 있고, 오른쪽 바퀴의 회전 여부가 아직 결정되지 않았으며
		 * 현재 바퀴의 3시 방향과 왼쪽 바퀴의 9시 방향의 극이 다르다면 회전
		 */
		if(right<=3&&direction[right]==0)
			if(wheels[wheelnum][2]!=wheels[right][6])
				check(right,dir*-1);
	}
}

 

[고찰]

 이번 문제는 삼성 SW 역량테스트 시뮬레이션 문제였다. 아직 삼성 역량테스트 수준의 문제를 스스로 처음부터 끝까지 구현할 능력은 못돼 다른 사람의 코드를 참고하면서 해결하였다. 이 문제에서 중요한 점은 톱니바퀴의 회전 여부는 회전이 이루어지기 전의 옆 바퀴와 맞닿아있는 극에 의해서 결정된다는 것이다. 즉, 회전 여부는 회전 이전의 극에 의해 결정된다는 말이다. 이를 주의하면서 해당 문제를 크게 둘로 나눠보면 아래와 같다. 

 

 첫 번째, 입력으로 들어오는 바퀴 번호와, 회전 방향을 받아 해당 바퀴의 왼쪽, 오른쪽 바퀴와 맞닿아 있는 극을 확인한다. 이때 양 극이 다르고, 회전 여부가 결정되지 않았다면 회전해야하기 때문에 재귀호출로 계속 검사하고, 각 바퀴마다 direction 배열에 회전 방향을 저장한다. (check 함수)

 두 번째, check 함수를 수행하면서 각 바퀴마다 회전 방향을 저장한 direction 함수를 검사하면서 해당 방향으로 바퀴를 회전시켜준다.(rotation 함수)

 

 삼성 SW 역량테스트 문제는 하루에 적어도 한 문제씩은 풀려고 노력중이며 전체 문제를 한번씩 풀어본 이후에는 스스로 풀어보면서 복습하고, 그 다음에는 시간제한을 두면서 풀 계획이다.