코딩 테스트, 2020 카카오 문제 3

안녕하세요. yeTi입니다.
오늘은 2020년 카카오의 신입을 대상으로하는 코딩 테스트의 문제를 풀어보고자 합니다.

문제 및 해설은 2020 신입 개발자 블라인드 채용 1차 코딩 테스트 문제 해설에 기재되어 있는데 스스로 풀어보고 회고해보는 시간입니다.

7개의 문제 중 3번 문제를 풀어봤습니다. 어렵게 생각해서 헤매다 7시간이 걸렸습니다.ㅜ

다른 풀이는1번 문제 풀이, 2번 문제 풀이에서 확인하실 수 있습니다.

채점 결과는 다음과 같습니다.

• 정확성: 100.0
• 합계: 100.0 / 100.0

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

key                     lock                    result
[[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

문제 해결 전략

문제의 주요 특징은 다음과 같습니다.

• 자물쇠를 열쇠로 열 수 있는지는 판단하라.
• 열쇠는 회전과 이동이 가능하다.
• 열쇠에서 영역을 벗어난 부분은 영향을 주지 않는다.

문제를 해결하기 위한 아이디어는 다음과 같습니다.

1. 두 배열을 중첩하여 배열의 모든 값이 1이면 푼것으로 판단한다.
2. 가상의 열쇠를 생성하여 열쇠의 이동 상황을 가상 열쇠에 맵핑한다.
3. 모든 공간의 맵핑이 끝나면 key를 시계방향으로 회전하여 2번 작업을 반복한다.
4. key가 한바퀴돌면 판단을 끝낸다.

구현 코드

public boolean solution(int[][] key, int[][] lock) {
    boolean answer = false;

    int patternCount = getPatternCount(lock);
    for (int rotateCount = 0; rotateCount < 4; rotateCount++) {
        int maxIndexLength = lock.length + key.length -1;
        for (int indexY = 0; indexY < maxIndexLength; indexY++) {
            for (int indexX = 0; indexX < maxIndexLength; indexX++) {
                int[][] virtualKey = createVirtualKey(key, indexX, indexY);
                if (isUnlock(virtualKey, lock, patternCount)) {
                    return true;
                }
            }
        }

        key = rotate90(key);
    }

    return answer;
}

private int getPatternCount(int[][] lock) {
    int count = 0;
    for (int y = 0; y < lock.length; y++) {
        for (int x = 0; x < lock.length; x++) {
            if (lock[y][x] == 0) {
                count++;
            }
        }
    }
    return count;
}

private int[][] rotate90(int[][] key) {
    int[][] rotateKey = new int[key.length][key.length];
    for (int y = 0; y < key.length; y++) {
        for (int x = 0; x < key.length; x++) {
            rotateKey[x][key.length - 1 - y] = key[y][x];
        }
    }
    return rotateKey;
}

private boolean isUnlock(int[][] key, int[][] lock, int lockPatternCount) {
    int moveCount = lock.length - key.length + 1;
    for (int cursorY = 0; cursorY < moveCount; cursorY++) {
        for (int cursorX = 0; cursorX < moveCount; cursorX++) {
            int trueCount = 0;
            int checkPatternCount = 0;
            // key 판별
            for (int y = 0; y < key.length; y++) {
                for (int x = 0; x < key.length; x++) {
                    if ((key[y][x] + lock[y+cursorY][x+cursorX]) == 1) {
                        trueCount++;
                    }
                    if (lock[y+cursorY][x+cursorX] == 0) {
                        checkPatternCount++;
                    }
                }
            }
            if (trueCount == (key.length*key.length)
               && lockPatternCount == checkPatternCount) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

private int[][] createVirtualKey(int[][] key, int initX, int initY) {
    int[][] virtualKey = new int[key.length][key.length];

    for (int y = 0; y < key.length; y++) {
        for (int x = 0; x < key.length; x++) {
            int keyMaxIndex = key.length - 1;
            int keyIndexX = keyMaxIndex - initX + x;
            int keyIndexY = keyMaxIndex - initY + y;
            if (keyIndexX > (keyMaxIndex) || keyIndexX < 0
               || keyIndexY > (keyMaxIndex) || keyIndexY < 0) {
                virtualKey[y][x] = 0;
            } else {
                virtualKey[y][x] = key[keyIndexY][keyIndexX];
            }
        }
    }

    return virtualKey;
}

회고

배열비교의 컨센을 생각을 못해서 비즈니스적으로 풀려다보니 코드가 점점 길어졌습니다.

최종적으로 그나마 간결한 코드가 나와서 다행이라고 생각하고 중간에 포기하고 싶었던 문제였습니다.