[Programmers] 자물쇠와 열쇠 / Python, 파이썬

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/60059?language=python3 

코딩테스트 연습 - 자물쇠와 열쇠

문제 설명

고고학자인 "튜브"는 고대 유적지에서 보물과 유적이 가득할 것으로 추정되는 비밀의 문을 발견하였습니다. 그런데 문을 열려고 살펴보니 특이한 형태의 자물쇠로 잠겨 있었고 문 앞에는 특이한 형태의 열쇠와 함께 자물쇠를 푸는 방법에 대해 다음과 같이 설명해 주는 종이가 발견되었습니다.

잠겨있는 자물쇠는 격자 한 칸의 크기가 1 x 1인 N x N 크기의 정사각 격자 형태이고 특이한 모양의 열쇠는 M x M 크기인 정사각 격자 형태로 되어 있습니다.

자물쇠에는 홈이 파여 있고 열쇠 또한 홈과 돌기 부분이 있습니다. 열쇠는 회전과 이동이 가능하며 열쇠의 돌기 부분을 자물쇠의 홈 부분에 딱 맞게 채우면 자물쇠가 열리게 되는 구조입니다. 자물쇠 영역을 벗어난 부분에 있는 열쇠의 홈과 돌기는 자물쇠를 여는 데 영향을 주지 않지만, 자물쇠 영역 내에서는 열쇠의 돌기 부분과 자물쇠의 홈 부분이 정확히 일치해야 하며 열쇠의 돌기와 자물쇠의 돌기가 만나서는 안됩니다. 또한 자물쇠의 모든 홈을 채워 비어있는 곳이 없어야 자물쇠를 열 수 있습니다.

열쇠를 나타내는 2차원 배열 key와 자물쇠를 나타내는 2차원 배열 lock이 매개변수로 주어질 때, 열쇠로 자물쇠를 열수 있으면 true를, 열 수 없으면 false를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

• key는 M x M(3 ≤ M ≤ 20, M은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
• lock은 N x N(3 ≤ N ≤ 20, N은 자연수)크기 2차원 배열입니다.
• M은 항상 N 이하입니다.
• key와 lock의 원소는 0 또는 1로 이루어져 있습니다.
  • 0은 홈 부분, 1은 돌기 부분을 나타냅니다.

---

입출력 예

keylockresult

[[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1]]

[[1, 1, 1], [1, 1, 0], [1, 0, 1]]

true

입출력 예에 대한 설명

key를 시계 방향으로 90도 회전하고, 오른쪽으로 한 칸, 아래로 한 칸 이동하면 lock의 홈 부분을 정확히 모두 채울 수 있습니다.

문제 풀이

# 90도 회전
def rotation(arr):
    n = len(arr)
    rot = [[0] * n for _ in range(n)]
    
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            rot[j][n-1-i] = arr[i][j]
    return rot
# 열쇠 집어넣기
def push(x, y, M, key, board):
    for i in range(M):
        for j in range(M):
            board[x+i][y+j] += key[i][j]
# 열쇠 빼기
def pull(x, y, M, key, board):
    for i in range(M):
        for j in range(M):
            board[x+i][y+j] -= key[i][j]
# 모두 1인지 확인
def check(board, M, N):
    for i in range(N):
        for j in range(N):
            if board[M+i][M+j] != 1:
                return False
    return True
# 문제 풀기
def solution(key, lock):
    M, N = len(key), len(lock)
    # 배열 확장
    board = [[0]*(M*2 + N) for _ in range(M*2 + N)]
    # 자물쇠 중앙 배치
    for i in range(N):
        for j in range(N):
            board[M+i][M+j] = lock[i][j]
    rotated_key = key
    # 모든 방향 (4번 루프)
    for _ in range(4):
        rotated_key = rotation(rotated_key)
        for x in range(1, M+N):
            for y in range(1, M+N):
                # 열쇠 집어넣기
                push(x, y, M, rotated_key, board)
                # lock 가능 check
                if(check(board, M, N)):
                    return True
                # 열쇠 빼기
                pull(x, y, M, rotated_key, board)
                
    return False

추가설명

배열 회전하는 방법

1. 회전 후 배열의 X 인덱스 == 회전하기 전 배열의 Y 인덱스

2. 회전 후 배열의 Y 인덱스 == (배열 크기 - 1) - 회전하기 전 배열의 X 인덱스

ex)

( 0 , 0 )	( 0 , 1 )	( 0 , 2 )
( 1 , 0 )	( 1 , 1 )	( 1 , 2 )
( 2 , 0 )	( 2 , 1 )	( 2 , 2 )

90도 회전 하기 전 3X3 배열

( 1 , 0 )	( 0 , 0 )	( 0 , 1 )
( 2 , 0 )	( 1 , 1 )	( 0 , 2 )
( 2 , 1 )	( 2 , 2 )	( 1 , 2 )

90도 회전 하기 후 3X3 배열