[프로그래머스 lv2] 행렬 테두리 회전하기 (파이썬)

2021 Dev-Matching:웹 백엔드 개발자(상반기) 문제입니다.

전체 소스코드는 맨 아래에 있습니다.

문제 설명

rows x columns 크기인 행렬이 있습니다. 행렬에는 1부터 rows x columns까지의 숫자가 한 줄씩 순서대로 적혀있습니다. 이 행렬에서 직사각형 모양의 범위를 여러 번 선택해, 테두리 부분에 있는 숫자들을 시계방향으로 회전시키려 합니다. 각 회전은 (x1, y1, x2, y2)인 정수 4개로 표현하며, 그 의미는 다음과 같습니다.

• x1 행 y1 열부터 x2 행 y2 열까지의 영역에 해당하는 직사각형에서 테두리에 있는 숫자들을 한 칸씩 시계방향으로 회전합니다.

다음은 6 x 6 크기 행렬의 예시입니다.

예시 설명1

이 행렬에 (2, 2, 5, 4) 회전을 적용하면, 아래 그림과 같이 2행 2열부터 5행 4열까지 영역의 테두리가 시계방향으로 회전합니다. 이때, 중앙의 15와 21이 있는 영역은 회전하지 않는 것을 주의하세요.

 

예시 설명2

행렬의 세로 길이(행 개수) rows, 가로 길이(열 개수) columns, 그리고 회전들의 목록 queries가 주어질 때, 각 회전들을 배열에 적용한 뒤, 그 회전에 의해 위치가 바뀐 숫자들 중 가장 작은 숫자들을 순서대로 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

제한사항

• rows는 2 이상 100 이하인 자연수입니다.
• columns는 2 이상 100 이하인 자연수입니다.
• 처음에 행렬에는 가로 방향으로 숫자가 1부터 하나씩 증가하면서 적혀있습니다.
  • 즉, 아무 회전도 하지 않았을 때, i 행 j 열에 있는 숫자는 ((i-1) x columns + j)입니다.
• queries의 행의 개수(회전의 개수)는 1 이상 10,000 이하입니다.
• queries의 각 행은 4개의 정수 [x1, y1, x2, y2]입니다.
  • x1 행 y1 열부터 x2 행 y2 열까지 영역의 테두리를 시계방향으로 회전한다는 뜻입니다.
  • 1 ≤ x1 < x2 ≤ rows, 1 ≤ y1 < y2 ≤ columns입니다.
  • 모든 회전은 순서대로 이루어집니다.
  • 예를 들어, 두 번째 회전에 대한 답은 첫 번째 회전을 실행한 다음, 그 상태에서 두 번째 회전을 실행했을 때 이동한 숫자 중 최솟값을 구하면 됩니다.

입출력 예시

입출력 예시

입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 회전을 수행하는 과정을 그림으로 표현하면 다음과 같습니다.

입출력 예 #2

• 회전을 수행하는 과정을 그림으로 표현하면 다음과 같습니다.

입출력 예 #3

• 이 예시에서는 행렬의 테두리에 위치한 모든 칸들이 움직입니다. 따라서, 행렬의 테두리에 있는 수 중 가장 작은 숫자인 1이 바로 답이 됩니다.

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나의 풀이

문제가 길어서 어려워 보이지만 이해하면 어렵지 않다

행렬의 가로, 세로 크기가 주어지면 1, 2, 3, 4... 차례대로 입력되는 행렬을 하나 만들고

2개의 점이 주어지는데 하나는 왼쪽 위, 다른 하나는 오른쪽 아래를 가리킨다.

이 두 점을 포함하는 직사각형의 테두리를 다루는 문제이다.

 

 

 

행렬 만들기

가장 먼저 해야할 작업은 행렬을 만드는 것이다. 어렵지 않다.

table = []
for r in range(rows):
	table.append([a for a in range(r*columns+1, (r+1)*columns+1)])

table이라는 변수에 중첩 리스트(이중 리스트)로 행렬을 만들 것이다.

rows 수만큼 반복하여 columns 크기만큼의 행을 추가하면서 만들면 된다.

 

물론 더 쉽게 중첩 반복문을 사용해도 된다.

 

테두리 이동하기

이 문제의 가장 핵심은 테두리를 시계방향으로 한 칸씩 옮기는 것이다.

이것도 어렵게 생각할 필요 없다.

 

for query in queries:
        query = [x-1 for x in query] # 0부터 시작하는 인덱스에 맞춰 1씩 빼줌
        tmp = table[query[0]][query[1]] # 왼쪽 위 값 저장
        
        # left
        for i in range(query[0]+1, query[2]+1):
            table[i-1][query[1]] = table[i][query[1]]
        # bottom
        for i in range(query[1]+1, query[3]+1):
            table[query[2]][i-1] = table[query[2]][i]
        # right
        for i in range(query[2]-1, query[0]-1, -1):
            table[i+1][query[3]] = table[i][query[3]]
        # top
        for i in range(query[3]-1, query[1]-1, -1):
            table[query[0]][i+1] = table[query[0]][i]
        table[query[0]][query[1]+1] = tmp
        
        answer.append(small)

queries에 여러 쿼리가 존재하기 때문에 for문으로 각각의 쿼리를 순회하며 처리한다.

우선 문제에서 주어진 인덱스는 1부터 시작한다. 하지만 파이썬의 리스트는 인덱스가 0부터 시작하기 때문에 계산을 쉽게 하기 위해 query에서 1씩 빼준다.

 

그리고 한 칸씩 밀건데 순서는 왼쪽, 아래, 오른쪽, 위 순으로 밀 것이다.

초기 상태

(좌) 왼쪽 밀기, (우) 아래 밀기

(좌) 오른쪽 밀기, (우) 위쪽 밀기

이렇게 밀면 맨 왼쪽 위에 있던 값을 하나 잃게 된다.

그렇기 때문에 미리 tmp라는 변수에 그 값을 저장해두고 이동이 끝난 후 마지막에 원래 위치의 오른쪽에 넣어준다.

최종 모습

 

주의할 점은 오른쪽과 위쪽을 밀 때 더 큰 위치에서 작은 위치로 이동하면서 작업해야 하기 때문에 -1로 역순으로 순회해야 한다.

 

 

 

최소값 구하기

회전을 하면서 최소값을 구해서 return 하는 것이 최종 답이다.

최소값을 구하는 것은 어렵지 않다. 회전하는 과정 중에 계속 비교하면서 더 작은 값을 발견하면 그 값을 저장하면 된다.

for query in queries:
        query = [x-1 for x in query] # 0부터 시작하는 인덱스에 맞춰 1씩 빼줌
        tmp = table[query[0]][query[1]] # 왼쪽 위 값 저장
        small = tmp
        
        # left
        for i in range(query[0]+1, query[2]+1):
            table[i-1][query[1]] = table[i][query[1]]
            small = min(small, table[i][query[1]])
        # bottom
        for i in range(query[1]+1, query[3]+1):
            table[query[2]][i-1] = table[query[2]][i]
            small = min(small, table[query[2]][i])
        # right
        for i in range(query[2]-1, query[0]-1, -1):
            table[i+1][query[3]] = table[i][query[3]]
            small = min(small, table[i][query[3]])
        # top
        for i in range(query[3]-1, query[1]-1, -1):
            table[query[0]][i+1] = table[query[0]][i]
            small = min(small, table[query[0]][i])
        table[query[0]][query[1]+1] = tmp
        
        answer.append(small)

small에 처음에는 tmp 값을 넣어준다.

각 과정에서 min() 함수를 사용해 small과 현재 값을 비교하여 더 작은 값을 small에 넣어준다.

 

왼쪽, 아래, 오른쪽, 위 밀기 작업이 끝나면 answer에 최소값인 small을 넣는다.

 

 

 

전체 소스

def solution(rows, columns, queries):
    answer = []
    table = []
    for r in range(rows):
        table.append([a for a in range(r*columns+1, (r+1)*columns+1)])
    
    for query in queries:
        query = [x-1 for x in query] # 0부터 시작하는 인덱스에 맞춰 1씩 빼줌
        tmp = table[query[0]][query[1]] # 왼쪽 위 값 저장
        small = tmp
        
        # left
        for i in range(query[0]+1, query[2]+1):
            table[i-1][query[1]] = table[i][query[1]]
            small = min(small, table[i][query[1]])
        # bottom
        for i in range(query[1]+1, query[3]+1):
            table[query[2]][i-1] = table[query[2]][i]
            small = min(small, table[query[2]][i])
        # right
        for i in range(query[2]-1, query[0]-1, -1):
            table[i+1][query[3]] = table[i][query[3]]
            small = min(small, table[i][query[3]])
        # top
        for i in range(query[3]-1, query[1]-1, -1):
            table[query[0]][i+1] = table[query[0]][i]
            small = min(small, table[query[0]][i])
        table[query[0]][query[1]+1] = tmp
        
        answer.append(small)
    
    return answer

테스트 결과