[파이썬 python] 프로그래머스 - 자물쇠와 열쇠

• 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.

 

---

# key를 회전시키고 리턴해주는 함수
def key_rotate(key):
    new_key = [[0 for y in range(len(key))] for x in range(len(key))]
    for x in range(len(key)):
        for y in range(len(key)):
        	# 회전시키는 방법(직접 하나씩 돌려보고 규칙을 찾음)
            new_key[x][y] = key[y][abs(x-(len(key)-1))]
    return new_key

# key와 lock이 정확히 알맞으면 True 리턴. 아니면 False 리턴
def is_correct_key(key, M, lock2, N, x, y):
	# 확인용 lock 생성
    lock3 = [[0 for y in range(N*3)] for x in range(N*3)]
    for i in range(N, N+N):
        for j in range(N, N+N):
            lock3[i][j] = lock2[i][j]
    # 확인용 lock에다가 key를 더해준다
    for i in range(x, x+M):
        for j in range(y, y+M):
            lock3[i][j] += key[i-x][j-y]
    # lock 안에 1이 아닌 것이 있다면 False. 전부 1이라면 True가 리턴됨
    for i in range(N, N+N):
        for j in range(N, N+N):
            if lock3[i][j] != 1:
                return False
    return True

def solution(key, lock):
    answer = False
    M, N= len(key), len(lock)
    # 기존 lock에 비해 x축과 y축 모두 3배로 펼친 새로운 lock을 생성한다
    lock2 = [[0 for y in range(N*3)] for x in range(N*3)]
    for x in range(N, N+N):
        for y in range(N, N+N):
            lock2[x][y] = lock[x-N][y-N]
    # key를 90도씩 4번 돌려준다.
    for k in range(4):
        key = key_rotate(key)
        # key가 새로운 lock에 들어갈 x값과 y값 범위.
        for x in range(N-M+1, N+N):
            for y in range(N-M+1, N+N):
            	# key와 lock이 맞다면 정답이다.
                is_correct = is_correct_key(key, M, lock2, N, x, y)
                if is_correct == True:
                    answer = True
                    return answer
        
    return answer

 

정확성  테스트
테스트 1 〉	통과 (1.53ms, 10.3MB)
테스트 2 〉	통과 (0.09ms, 10.3MB)
테스트 3 〉	통과 (54.96ms, 10.4MB)
테스트 4 〉	통과 (0.09ms, 10.2MB)
테스트 5 〉	통과 (2.12ms, 10.3MB)
테스트 6 〉	통과 (1.84ms, 10.3MB)
테스트 7 〉	통과 (473.70ms, 10.4MB)
테스트 8 〉	통과 (321.49ms, 10.4MB)
테스트 9 〉	통과 (127.95ms, 10.3MB)
테스트 10 〉	통과 (308.21ms, 10.3MB)
테스트 11 〉	통과 (132.40ms, 10.3MB)
테스트 12 〉	통과 (0.05ms, 10.4MB)
테스트 13 〉	통과 (34.90ms, 10.4MB)
테스트 14 〉	통과 (9.41ms, 10.3MB)
테스트 15 〉	통과 (13.08ms, 10.4MB)
테스트 16 〉	통과 (19.01ms, 10.3MB)
테스트 17 〉	통과 (166.34ms, 10.3MB)
테스트 18 〉	통과 (201.23ms, 10.3MB)
테스트 19 〉	통과 (2.14ms, 10.4MB)
테스트 20 〉	통과 (235.64ms, 10.4MB)
테스트 21 〉	통과 (436.41ms, 10.3MB)
테스트 22 〉	통과 (9.84ms, 10.3MB)
테스트 23 〉	통과 (9.70ms, 10.3MB)
테스트 24 〉	통과 (9.34ms, 10.3MB)
테스트 25 〉	통과 (502.09ms, 10.3MB)
테스트 26 〉	통과 (441.08ms, 10.3MB)
테스트 27 〉	통과 (778.23ms, 10.3MB)
테스트 28 〉	통과 (48.94ms, 10.3MB)
테스트 29 〉	통과 (16.45ms, 10.3MB)
테스트 30 〉	통과 (78.41ms, 10.3MB)
테스트 31 〉	통과 (290.83ms, 10.3MB)
테스트 32 〉	통과 (528.88ms, 10.3MB)
테스트 33 〉	통과 (77.07ms, 10.3MB)
테스트 34 〉	통과 (5.18ms, 10.2MB)
테스트 35 〉	통과 (1.68ms, 10.3MB)
테스트 36 〉	통과 (2.95ms, 10.3MB)
테스트 37 〉	통과 (5.11ms, 10.3MB)
테스트 38 〉	통과 (0.45ms, 10.3MB)

 

후기

 구현 문제다! 먼저 그림으로 풀이 방법을 이해 한 후에 코드를 작성하도록 해야한다. 도중에 N과 M 변수명을 헷갈려서 오랫동안 고생했다. key 회전시키는 방법, x축과y축 범위를 설정하는 것 등등의 규칙들을 그림으로 그리며 파악해내갔다.

 

 

파란 사각형은 key, 큰 범위까지 검은색은 lock2, 중간 검은색은 lock 

풀이

(1) lock x축y축 크기가 각각 3배인 lock2를 생성한다. lock2 가운데에다 lock의 요소들을 복사한다. (lock2의 가운데만 자물쇠고, 그 이외 공간은 빈 공간이다.)

(2) key를 회전시키고( 새로운 key[x][y] = 기존 key[y][절댓값(x - (key 크기 - 1) ) ] ),  이리저리 움직인다. ( N - M + 1부터 시작하여 N + N - 1까지를 x축과y축으로 설정한다)

(3) x축과y축을 기준으로 key를 움직였으면, 자물쇠에다 열쇠가 맞는지를 확인한다(자물쇠가 전부 1로만 채워져 있다면 정답으로 판별).  맞다면 정답을 리턴하고 빠져나온다.