[백준 : 골드 3] Java BJ2206 벽 부수고 이동하기

#️⃣문제

N x M의 행렬로 표현되는 맵이 있다. 맵에서 0은 이동할 수 있는 곳을 나타내고, 1은 이동할 수 없는 벽이 있는 곳을 나타낸다. 당신은 (1, 1)에서 (N, M)의 위치까지 이동하려 하는데, 이때 최단 경로로 이동하려 한다. 최단경로는 맵에서 가장 적은 개수의 칸을 지나는 경로를 말하는데, 이때 시작하는 칸과 끝나는 칸과 포함해서 센다.

 

만약에 이동하는 도중에 한 개의 벽을 부수고 이동하는 것이 좀 더 경로가 짧아진다면, 벽을 한 개까지 부수고 이동하여도 된다.

 

한 칸에서 이동할 수 있는 칸은 상하좌우로 인접한 칸이다.

 

맵이 주어졌을 때, 최단 경로를 구해 내는 프로그램을 작성하시오.

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#️⃣ 입력

첫째 줄에 N(1 ≤ N ≤ 1,000), M(1 ≤ M ≤ 1,000)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 M개의 숫자로 맵이 주어진다. (1, 1)과 (N, M)은 항상 0이라고 가정하자.

 

#️⃣ 출력

첫째 줄에 최단 거리를 출력한다. 불가능할 때는 -1을 출력한다.

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✅ 풀이 Point

1️⃣ Node 클래스를 구현할 때 i, j 좌표 뿐만 아니라 isBroken이라는 boolean 타입 인스턴스 변수를 설정

• isBroken 변수 ( true :벽을 이미 하나 부순 상태에서 해당 위치 도달
                            false : 벽을 부수지 않은 상태에서 해당 위치 도달)

static class Node {
    int i;
    int j;
    boolean isBroken;


    public Node(int i, int j, boolean isBroken) {
        this.i = i;
        this.j = j;
        this.isBroken = isBroken;
    }
}

• visited 배열 또한 벽을 부순 상태에서 도달했는지 아닌지 판단하기 위해 3차원 배열로 선언
  → int[ ][ ][ ] visited = new int[N][M][2];

/*
 벽이 부서졌는지 아닌지 판단함.
 0 : 벽을 부수지 않은 상태에서 해당 위치 지나감.
 1: 벽 부순 상태에서 해당 위치 지나감.
 */
int[][][] visited = new int[N][M][2];

 

2️⃣ BFS 알고리즘

• 도착점에 도착할 시 해당 노드의 isBroken 값에 따라 반환할 값 조건 분기

while (!q.isEmpty()) {
    Node node = q.poll();

    // 도착 시 반복문 탈출
    if (node.i == N - 1 && node.j == M - 1) {
        if (node.isBroken) return visited[N - 1][M - 1][1];
        else return visited[N - 1][M - 1][0];
    }

   ...
}

• 해당 좌표와 인접한 영역의 좌표 구한 후 유효한 인덱스인지 확인
  • isBroken이 true라면 통로이고(arr[ni][nj] == 0) 방문하지 않았을 때 방문 가능 (visited[ni][nj][1] == 0).
  • isBroken이 false라면 벽일 때와 통로일 때 따라 조건 분기

while (!q.isEmpty()) {
            Node node = q.poll();

           	...

            for (int k = 0; k < 4; k++) {
                int ni = node.i + di[k];
                int nj = node.j + dj[k];

                if (0 <= ni && ni < N && 0 <= nj && nj < M) {
                    if (node.isBroken) { // 벽을 이미 부쉈음.
                        if (arr[ni][nj] == 0 && visited[ni][nj][1] == 0) { // 벽이 아니고 방문하지 않음.
                            visited[ni][nj][1] = visited[node.i][node.j][1] + 1;
                            q.offer(new Node(ni, nj, true));
                        }
                    } else { // 벽을 부순 적 없음.
                        if (arr[ni][nj] == 1) { // 벽
                            visited[ni][nj][1] = visited[node.i][node.j][0] + 1;
                            q.offer(new Node(ni, nj, true));
                        } else if (visited[ni][nj][0] == 0) { // 길
                            visited[ni][nj][0] = visited[node.i][node.j][0] + 1;
                            q.offer(new Node(ni, nj, false));
                        }
                    }
                }
            }
        }

 

 

✅ 정답

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
    static int N, M;
    static int[][] arr;
    static int[] di = {-1, 0, 1, 0};
    static int[] dj = {0, 1, 0, -1};

    static class Node {
        int i;
        int j;
        boolean isBroken;


        public Node(int i, int j, boolean isBroken) {
            this.i = i;
            this.j = j;
            this.isBroken = isBroken;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());
        arr = new int[N][M];

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            String[] temp = br.readLine().split("");
            for (int j = 0; j < M; j++) arr[i][j] = Integer.parseInt(temp[j]);
        }

        System.out.println(bfs(0, 0));
    }

    private static int bfs(int si, int sj) {
        Queue<Node> q = new LinkedList<>();
        /*
         벽이 부서졌는지 아닌지 판단함.
         0 : 벽을 부수지 않은 상태에서 해당 위치 지나감.
         1: 벽 부순 상태에서 해당 위치 지나감.
         */
        int[][][] visited = new int[N][M][2];

        q.add(new Node(si, sj, false));
        visited[si][sj][0] = 1;

        while (!q.isEmpty()) {
            Node node = q.poll();

            // 도착 시 반복문 탈출
            if (node.i == N - 1 && node.j == M - 1) {
                if (node.isBroken) return visited[N - 1][M - 1][1];
                else return visited[N - 1][M - 1][0];
            }

            for (int k = 0; k < 4; k++) {
                int ni = node.i + di[k];
                int nj = node.j + dj[k];

                if (0 <= ni && ni < N && 0 <= nj && nj < M) {
                    if (node.isBroken) { // 벽을 이미 부쉈음.
                        if (arr[ni][nj] == 0 && visited[ni][nj][1] == 0) { // 벽이 아니고 방문하지 않음.
                            visited[ni][nj][1] = visited[node.i][node.j][1] + 1;
                            q.offer(new Node(ni, nj, true));
                        }
                    } else { // 벽을 부순 적 없음.
                        if (arr[ni][nj] == 1) { // 벽
                            visited[ni][nj][1] = visited[node.i][node.j][0] + 1;
                            q.offer(new Node(ni, nj, true));
                        } else if (visited[ni][nj][0] == 0) { // 길
                            visited[ni][nj][0] = visited[node.i][node.j][0] + 1;
                            q.offer(new Node(ni, nj, false));
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}