[백준-삼성SW역량테스트 기출] 14891번. 톱니바퀴 C++

www.acmicpc.net/problem/14891

14891번: 톱니바퀴

>문제 설명

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

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.

출력

총 K번 회전시킨 이후에 네 톱니바퀴의 점수의 합을 출력한다. 점수란 다음과 같이 계산한다.

• 1번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 1점
• 2번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 2점
• 3번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 4점
• 4번 톱니바퀴의 12시방향이 N극이면 0점, S극이면 8점

 

풀이

우선, 문제 풀때 고려했던 사항들을 대충 정리해보면 아래와 같다.

1. 회전하는 톱니바퀴와 그 옆의 톱니바퀴끼리 맞닿은 톱니의 극이 다르면 반대 방향으로 회전한다. (극이 같으면 회전 X)
2. 회전 여부를 결정하는 건, 한 톱니바퀴를 회전시킬 때! 바로 그때의 정보를 기준으로 생각한다.
3. 회전 방향은 1, -1이므로 반대 방향으로 회전할 땐 -1을 곱해주면 된다.
4. 출력은 12시 방향만 고려된다.

4번을 생각해보니, 굳이 '회전'을 할 때 그걸 내가 12시 방향부터 차례대로 담긴 배열(또는 어떤 자료형이든)을 가지고 있을 필요가 없을 것 같다는 생각이 들었다.

→ head[4] 배열에 지금 12시 방향에 위치한 인덱스를 저장해준다.

→ ex, 처음 시작은 0, 여기서 반시계방향으로 회전하면 1로 변경. 시계방향으로 회전한다면 7로 변경.

 

1번은 톱니바퀴의 톱니 정보를 1차원 배열로 저장하면, 왼쪽이 닿으면 index=6, 오른쪽이 닿으면 index=2 이다. 각 옆을 비교했을 때 값이 다르면 회전한다고 flag 배열에 저장한다.

flag 배열엔 방향을 저장해준다. 문제에 있는대로 1은 시계방향, -1은 반시계방향.

→ check() 함수에 구현해주었다. 무조건 1번 톱니바퀴부터 들어오는게 아니라, 중간 톱니바퀴가 회전하면 양 옆으로 퍼져나가야 하는 걸 어떻게 할까 고민하다 재귀함수로 구현해주었다.

 

check() 함수에서 회전하는지 여부를 톱니바퀴 4개 모두 체크해주고, rotate() 함수에서 head 정보를 변경해주며 회전시켜준다.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <string.h>
using namespace std;

int gear[4][8] = {0, }; //2번째 배열 0은 N, 1은 S
vector<pair<int, int>> info; // gear_num dir(1은 시계, -1은 반시계)
int k;
int head[4] = {0, }; //12시 방향인 index값 저장
int flag[4] = {0, }; //1은 시계, -1은 반시계

void check(int gear_num, int dir){
    
    flag[gear_num] = dir;
    int prev_num = gear_num-1;
    int next_num = gear_num+1;
    
    if(prev_num>=0 && flag[prev_num]==0 
        && gear[prev_num][(head[prev_num]+2)%8] != gear[gear_num][(head[gear_num]+6)%8]){
        check(prev_num, dir*(-1));
    }
    if(next_num<4 && flag[next_num]==0 
        && gear[next_num][(head[next_num]+6)%8] != gear[gear_num][(head[gear_num]+2)%8]){
        check(next_num, dir*(-1));
    }
}

void rotate(){
    
    for(int i=0; i<4; i++){
        head[i] = (head[i] - flag[i] + 8)%8;
    }
    
}

void solve(){
    
    for(int i=0; i<info.size(); i++){
        
        int toRotate = info[i].first;
        int rotateDir = info[i].second;
        
        check(toRotate, rotateDir);
        
        rotate();
        
        memset(flag, 0, sizeof(flag));
    }
}

int main()
{
    //입력
    for(int i=0; i<4; i++){
        for(int j=0; j<8; j++){
            scanf("%1d", &gear[i][j]);
        }
    }
    
    cin>>k;
    
    for(int i=0; i<k; i++){
        int temp1, temp2;
        cin>>temp1>>temp2;
        info.push_back({temp1-1, temp2});
    }
    
    //회전
    solve();
    
    //결과값 계산
    int result=0;
    
    for(int i=0; i<4; i++){
        if(gear[i][head[i]] == 1){
            result += pow(2, i);
        }
    }
    
    cout<<result<<"\n";

    return 0;
}

 

톱니바퀴 하나씩 돌리는 케이스마다 flag 배열 초기화 안해줘서 계속 결과가 제대로 안나왔다. 배열 초기화 해줘야한다고 계속 생각하다 까먹음ㅜㅜ 해야하는거 생각날때마다 주석으로 일단 써놓기!