2021 KAKAO BLIND RECRUITMENT “카드 짝 맞추기” 문제를 풀어보았습니다.
여기를 누르면 설명을 건너뛸 수 있습니다.
문제 설명
게임 개발자인 베로니는 개발 연습을 위해 다음과 같은 간단한 카드 짝맞추기 보드 게임을 개발해 보려고 합니다.게임이 시작되면 화면에는 카드 16장이 뒷면을 위로하여 4 x 4 크기의 격자 형태로 표시되어 있습니다. 각 카드의 앞면에는 카카오프렌즈 캐릭터 그림이 그려져 있으며, 8가지의 캐릭터 그림이 그려진 카드가 각기 2장씩 화면에 무작위로 배치되어 있습니다.유저가 카드를 2장 선택하여 앞면으로 뒤집었을 때 같은 그림이 그려진 카드면 해당 카드는 게임 화면에서 사라지며, 같은 그림이 아니라면 원래 상태로 뒷면이 보이도록 뒤집힙니다. 이와 같은 방법으로 모든 카드를 화면에서 사라지게 하면 게임이 종료됩니다.
게임에서 카드를 선택하는 방법은 다음과 같습니다.
- 카드는
커서를 이용해서 선택할 수 있습니다.- 커서는 4 x 4 화면에서 유저가 선택한 현재 위치를 표시하는 “굵고 빨간 테두리 상자”를 의미합니다.
- 커서는 [Ctrl] 키와 방향키에 의해 이동되며 키 조작법은 다음과 같습니다.
- 방향키 ←, ↑, ↓, → 중 하나를 누르면, 커서가 누른 키 방향으로 1칸 이동합니다.
- [Ctrl] 키를 누른 상태에서 방향키 ←, ↑, ↓, → 중 하나를 누르면, 누른 키 방향에 있는 가장 가까운 카드로 한번에 이동합니다.
- 만약, 해당 방향에 카드가 하나도 없다면 그 방향의 가장 마지막 칸으로 이동합니다.
- 만약, 누른 키 방향으로 이동 가능한 카드 또는 빈 공간이 없어 이동할 수 없다면 커서는 움직이지 않습니다.
- 커서가 위치한 카드를 뒤집기 위해서는 [Enter] 키를 입력합니다.
- [Enter] 키를 입력해서 카드를 뒤집었을 때
- 앞면이 보이는 카드가 1장 뿐이라면 그림을 맞출 수 없으므로 두번째 카드를 뒤집을 때 까지 앞면을 유지합니다.
- 앞면이 보이는 카드가 2장이 된 경우, 두개의 카드에 그려진 그림이 같으면 해당 카드들이 화면에서 사라지며, 그림이 다르다면 두 카드 모두 뒷면이 보이도록 다시 뒤집힙니다.
- [Enter] 키를 입력해서 카드를 뒤집었을 때
“베로니”는 게임 진행 중 카드의 짝을 맞춰 몇 장 제거된 상태에서 카드 앞면의 그림을 알고 있다면, 남은 카드를 모두 제거하는데 필요한 키 조작 횟수의 최솟값을 구해 보려고 합니다. 키 조작 횟수는 방향키와 [Enter] 키를 누르는 동작을 각각 조작 횟수 1로 계산하며, [Ctrl] 키와 방향키를 함께 누르는 동작 또한 조작 횟수 1로 계산합니다.
다음은 카드가 몇 장 제거된 상태의 게임 화면에서 커서를 이동하는 예시입니다.아래 그림에서 빈 칸은 이미 카드가 제거되어 없어진 칸을 의미하며, 그림이 그려진 칸은 카드 앞 면에 그려진 그림을 나타냅니다.
예시에서 커서는 두번째 행, 첫번째 열 위치에서 시작하였습니다.
[Enter] 입력, ↓ 이동, [Ctrl]+→ 이동, [Enter] 입력 = 키 조작 4회
[Ctrl]+↑ 이동, [Enter] 입력, [Ctrl]+← 이동, [Ctrl]+↓ 이동, [Enter] 입력 = 키 조작 5회
[Ctrl]+→ 이동, [Enter] 입력, [Ctrl]+↑ 이동, [Ctrl]+← 이동, [Enter] 입력 = 키 조작 5회
위와 같은 방법으로 커서를 이동하여 카드를 선택하고 그림을 맞추어 카드를 모두 제거하기 위해서는 총 14번(방향 이동 8번, [Enter] 키 입력 6번)의 키 조작 횟수가 필요합니다.
[문제]
현재 카드가 놓인 상태를 나타내는 2차원 배열 board와 커서의 처음 위치 r, c가 매개변수로 주어질 때, 모든 카드를 제거하기 위한 키 조작 횟수의 최솟값을 return 하도록 solution 함수를 완성해 주세요.
[제한사항]
- board는 4 x 4 크기의 2차원 배열입니다.
- board 배열의 각 원소는 0 이상 6 이하인 자연수입니다.
- 0은 카드가 제거된 빈 칸을 나타냅니다.
- 1 부터 6까지의 자연수는 2개씩 들어있으며 같은 숫자는 같은 그림의 카드를 의미합니다.
- 뒤집을 카드가 없는 경우(board의 모든 원소가 0인 경우)는 입력으로 주어지지 않습니다.
- r은 커서의 최초 세로(행) 위치를 의미합니다.
- c는 커서의 최초 가로(열) 위치를 의미합니다.
- r과 c는 0 이상 3 이하인 정수입니다.
- 게임 화면의 좌측 상단이 (0, 0), 우측 하단이 (3, 3) 입니다.
[입출력 예]
| board | r | c | result |
|---|---|---|---|
| [[1,0,0,3],[2,0,0,0],[0,0,0,2],[3,0,1,0]] | 1 | 0 | 14 |
| [[3,0,0,2],[0,0,1,0],[0,1,0,0],[2,0,0,3]] | 0 | 1 | 16 |
입출력 예에 대한 설명
입출력 예 #1문제의 예시와 같습니다.
입출력 예 #2입력으로 주어진 게임 화면은 아래 그림과 같습니다.
위 게임 화면에서 모든 카드를 제거하기 위한 키 조작 횟수의 최솟값은 16번 입니다.
Solution
[문제 이해]
문제의 의도를 제대로 이해하지 못해서 구현 문제에도 불구하고 검색을 하게 되었습니다.
우선 작성한 코드를 보겠습니다.
[실패한 코드]
import numpy as np
from queue import Queue
from collections import defaultdict
def solution(board, r, c):
deck = defaultdict(list)
# 카드별 위치 덱 생성
for y, b in enumerate(board):
arr = np.array(b)
for i in range(1, 7):
x = list(np.where(arr == i)[0])
if x != []:
deck[i].append([y, x[0]])
answer = 0
now_loc = [r, c]
# deck 다 찾으면 끝나게 루프 구성
while deck:
min_dis = float('inf')
# 가까운 카드 위치 찾기
for i in deck:
for idx, j in enumerate(deck[i]):
new_dis = 0
y, x = j
if now_loc[0] != j[0]: new_dis += 1
if now_loc[1] != j[1]: new_dis += 1
if new_dis < min_dis:
min_dis = new_dis
min_pos = [y, x, i, idx]
# 현재 위치 및 카운트 갱신
now_loc = min_pos[:2]
answer += min_dis
answer += 1
# 카드 짝 위치 찾기
couple_loc = deck[min_pos[2]][int(not min_pos[3])]
# 현재 위치 및 카운트 갱신
if now_loc[0] != couple_loc[0]:
now_loc[0] = couple_loc[0]
answer += 1
if now_loc[1] != couple_loc[1]:
now_loc[1] = couple_loc[1]
answer += 1
answer += 1
# 짝 찾은 카드 제거 -> 덱을 비우면 루프 탈출
del deck[min_pos[2]]
return answer
처음 테스트 케이스 2개는 통과했지만 채점할 때는 수많은 실패를 보여준 코드입니다.
내가 이해한 의도는 가장 짧은 이동 경로를 통해 카드 뒤집기를 끝내야하는 것으로 이해했지만, 검색을 해보니 사실 문제의 의도는 모든 경우의 수를 빠르게 확인해 봐야 하는 것이라고 했습니다.
문제 의도 파악 실패와 공개된 테스트 케이스 예시에만 포커싱을 해서 코딩을 한 결과 같습니다.
그래서 검색을 통해 구성에 필요한 요소들을 인지했습니다.
- Queue → deque 사용
- 전체 이동경로 탐색
그리고 다시 코드를 작성했습니다.
[성공한 코드]
from collections import deque as dq
def solution(board, r, c):
answer = 10**6
SIZE = 4
DELTAS = ((1, 0), (0, 1), (-1, 0), (0, -1))
# 입력 좌표가 가장자리인지 확인
def _is_in_range(r, c):
return 0 <= r < SIZE and 0 <= c < SIZE
# 짝 맞추기 후 board 비우기
def _is_empty(r, c, bd):
return bd[r][c] == 0
# 🔽, ◀️, 🔼, ▶️ 방향 탐색
def _yield_moves(d, r, c, bd):
for dr, dc in DELTAS:
nr = r + dr
nc = c + dc
if not _is_in_range(nr, nc):
continue
# 제너레이터를 반환하여 효율성 향상 -> yield
# 탐색마다 현재 길이를 추가해서 반환 -> d + 1
yield(d+1, nr, nc)
while _is_empty(nr, nc, bd) and _is_in_range(nr+dr, nc+dc):
nr = nr + dr
nc = nc + dc
yield(d+1, nr, nc)
# 기준 좌표(r, c)에서 현재 좌표(nr, nc)로 이동하기 위한 함수
def go(r, c, nr, nc, bd):
q = dq()
q.append((0, r, c))
visited = set()
while q:
d, r, c = q.popleft()
# 기준 좌표와 현재 좌표가 같으면 현재 길이 반환
if (r, c) == (nr, nc):
return d
# 기준 좌표가 방문한적이 있는 좌표인지 확인
if (d, r, c) not in visited:
visited.add((d, r, c))
# 움직일 방향을 탐색하여 다음 이동 경로를 큐에 담음
for next_cursor in _yield_moves(d, r, c, bd):
q.append(next_cursor)
return 0
deck = []
# 전체 board에서 짝을 맞출 카드가 있는 좌표와 카드 종류를 탐색 -> (종류, y, x)
for i, arr in enumerate(board):
for j, val in enumerate(arr):
if val != 0:
deck.append((val, i, j))
# 맞춘 짝을 체크하기 위한 리스트 생성 -> deck이 짝이 있는 카드 뭉치
l = len(deck)
used = [0] * l
# chosen -> 짝을 맞추기 위해 선택한 카드
def check(chosen, x, y, board, moves):
nonlocal answer, used, l
if len(chosen) == l:
answer = min(answer, moves+l)
return
for i in range(l):
if not used[i]:
if len(chosen) % 2 ==0 or (chosen and chosen[-1][0] == deck[i][0]):
chosen.append(deck[i])
used[i] = 1
# deck에 담겨있는 목표 좌표 얻기
nowX, nowY = deck[i][1], deck[i][2]
# deck에서 얻은 목표 좌표로 이동
n = go(x, y, nowX, nowY, board)
# 이동한 위치의 카드 추출
card = board[nowX][nowY]
board[nowX][nowY] = 0
check(chosen, nowX, nowY, board, moves+n)
# 추출한 카드 재자리
board[nowX][nowY] = card
used[i] = 0
chosen.pop()
return
check([], r, c, board, 0)
return answer
[여담]
이번 문제는 이전 문제들보다 의도치 않게 구글의 도움을 많이 받아서 풀게 됐습니다.
아직 부족함을 많이 느끼게 해준 문제였습니다.