[04구현] 실전문제-게임 개발(p118~p121)

[문제]

현민이는 게임 캐릭터가 맵 안에서 움직이는 시스템을 개발 중이다. 캐릭터가 있는 장소는 1 x 1 크기의 정사각형으로 이뤄진 N x M 크기의 직사각형으로, 각각의 칸은 육지 또는 바다이다. 캐릭터는 동서남북 중 한 곳을 바라본다.

맵의 각 칸은 (A, B)로 나타낼 수 있고, A는 북쪽으로부터 떨어진 칸의 개수, B는 서쪽으로부터 떨어진 칸의 개수이다. 캐릭터는 상하좌우로 움직일 수 있고, 바다로 되어 있는 공간에는 갈 수 없다. 캐릭터의 움직임을 설정하기 위해 정해 놓은 매뉴얼은 이러하다.

1. 현재 위치에서 현재 방향을 기준으로 왼쪽 방향(반시계 방향으로 90도 회전한 방향)부터 차례대로 갈 곳을 정한다.
2. 캐릭터의 바로 왼쪽 방향에 아직 가보지 않은 칸이 존재한다면, 왼쪽 방향으로 회전한 다음 왼쪽으로 한 칸을 전진한다. 왼쪽 방향에 가보지 않은 칸이 없다면, 왼쪽 방향으로 회전만 수행하고 1단계로 돌아간다.
3. 만약 네 방향 모두 이미 가본 칸이거나 바다로 되어 있는 칸인 경우에는, 바라보는 방향을 유지한 채로 한 칸 뒤로 가고 1단계로 돌아간다. 단, 이때 뒤쪽 방향이 바다인 칸이라 뒤로 갈 수 없는 경우에는 움직임을 멈춘다.

현민이는 위 과정을 반복적으로 수행하면서 캐릭터의 움직임에 이상이 있는지 테스트하려고 한다. 매뉴얼에 따라 캐릭터를 이동시킨 뒤에, 캐릭터가 방문한 칸의 수를 출력하는 프로그램을 만드시오.

 

[입력 조건]

• 첫째 줄에 맵의 세로 크기 N과 가로 크기 M을 공백으로 구분하여 입력한다. (3 <= N, M <= 50)
• 둘째 줄에 게임 캐릭터가 있는 칸의 좌표 (A, B)와 바라보는 방향 d가 각각 서로 공백으로 구분하여 주어진다. 방향 d의 값으로는 다음과 같이 4가지가 존재한다.
  • 0 : 북쪽
  • 1 : 동쪽
  • 2 : 남쪽
  • 3 : 서쪽
• 셋째 줄 부터 맵이 육지인지 바다인지에 대한 정보가 주어진다. N개의 줄에 맵의 상태가 북쪽부터 남쪽 순서대로, 각 줄의 데이터는 서쪽부터 동쪽 순서대로 주어진다. 맵의 외곽은 항상 바다로 되어 있다.
  • 0 : 육지
  • 1 : 바다
• 처음에 게임 캐릭터가 위치한 칸의 상태는 항상 육지이다.

 

[출력 조건]

• 첫째 줄에 이동을 마친 후 캐릭터가 방문한 칸의 수를 출력한다.

 

[입력 예시]

4 4         # 4 x 4 맵 생성
1 1 0       # (1, 1)에 북쪽(0)을 바라보고 서 있는 캐릭터
1 1 1 1     # 첫 줄은 모두 바다
1 0 0 1     # 둘째 줄은 바다/육지/육지/바다
1 1 0 1     # 셋째 줄은 바다/바다/육지/바다
1 1 1 1     # 넷째 줄은 모두 바다

 

[출력 예시]

3

 

[문제 해설]

• 별도의 알고리즘 보단, 문제에서 요구하는 내용을 오류 없이 성실하게 구현하는게 목표
• 이와 같이 '방향'을 설정해서 이동하는 문제는 dx, dy라는 별도의 리스트를 만들어 방향을 정하는게 효과적.
• 만약 캐릭터가 북쪽을 바라보고 있을 때는 북쪽으로 이동하기 위해 x와 y좌표를 각각 dx[0], dy[0]만큼 더한다. 즉, 현재 위치에서 (-1, 0)만큼 이동시키는 것.
• 리스트 컴프리헨션 문법을 사용하면 2차원 리스트를 효율적으로 초기화 가능.

 

[소스 코드]

# N, M을 공백으로 구분하여 입력받기
n, m = map(int, input().split())

# 방문한 위치를 저장하기 위한 맵을 생성하여 0으로 초기화
d = [[0] * m for _ in range(n)]

# 현재 캐릭터의 X 좌표, Y 좌표, 방향 을 입력받기
x, y, direction = map(int, input().split())

# 현재 좌표 방문 처리
d[x][y] = 1

# 전체 맵 정보를 입력받기
array = []
for i in range(n):
    array.append(list(map(int, input().split())))

# 북, 동, 남, 서 방향 정의
dx = [-1, 0, 1, 0]
dy = [0, 1, 0, -1]

def turn_left():
    global direction
    direction -= 1
    if direction == -1:
        direction = 3

count = 1
turn_time = 0
while True:
    # 왼쪽으로 회전
    turn_left()
    nx = x + dx[direction]
    ny = y + dy[direction]
    # 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 존재하는 경우 이동
    if d[nx][ny] == 0 and array[nx][ny] == 0:
        d[nx][ny] = 1
        x = nx
        y = ny
        count += 1
        turn_time = 0
        continue

    # 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 없거나 바다인 경우
    else:
        turn_time += 1

    # 네 방향 모두 갈 수 없는 경우
    if turn_time == 4:
        nx = x - dx[direction]
        ny = y - dy[direction]

        #뒤로 갈 수 있다면 이동하기
        if array[nx][ny] == 0:
            x = nx
            y = ny

        # 뒤가 바다로 막혀있는 경우
        else:
            break

        turn_time = 0
# 정답 출력
print(count)

 

[소스 코드 해설]

1. 기본 입력과 맵 준비

 

# N, M을 공백으로 구분하여 입력받기 n, m = map(int, input().split())

• n x m 크기의 직사각형 맵(배열) 크기를 입력받습니다.
  • n = 세로(행 개수)
  • m = 가로(열 개수)

 

# 방문한 위치를 저장하기 위한 맵을 생성하여 0으로 초기화 d = [[0] * m for _ in range(n)]

• d는 “방문 여부”를 기록하는 배열입니다.
• 처음에는 전부 0(아직 방문 안 함).

 

# 현재 캐릭터의 X 좌표, Y 좌표, 방향 을 입력받기 x, y, direction = map(int, input().split())

• 캐릭터의 시작 위치 (x, y)와 바라보는 방향(direction)을 입력.
  • 방향은 0:북, 1:동, 2:남, 3:서 라는 식으로 사용합니다.

 

# 현재 좌표 방문 처리 d[x][y] = 1

• 시작 위치는 이미 방문한 상태이므로 1로 표시합니다.

 

# 전체 맵 정보를 입력받기 array = [] for i in range(n): array.append(list(map(int, input().split())))

• array는 실제 맵 정보입니다.
  • 0: 육지
  • 1: 바다

---

2. 방향 정의

 

# 북, 동, 남, 서 방향 정의 dx = [-1, 0, 1, 0] dy = [0, 1, 0, -1]

• direction에 따라 이동할 때 사용할 변화량입니다.
  • direction = 0 (북): dx[0] = -1, dy[0] = 0 → x에서 -1 (위로 한 칸)
  • direction = 1 (동): dx[1] = 0, dy[1] = 1 → y에서 +1 (오른쪽 한 칸)
  • direction = 2 (남): dx[2] = 1, dy[2] = 0 → x에서 +1 (아래로 한 칸)
  • direction = 3 (서): dx[3] = 0, dy[3] = -1 → y에서 -1 (왼쪽 한 칸)

---

3. 왼쪽 회전 함수

 

def turn_left(): global direction direction -= 1 if direction == -1: direction = 3

• 현재 방향에서 왼쪽으로 90도 회전하는 함수.
  • 예: 북(0)에서 왼쪽 → 서(3)
• direction이 0에서 -1이 되었을 때 3으로 돌려줍니다(원형 순환).

---

4. 시뮬레이션을 위한 변수 초기화

 

count = 1 turn_time = 0

• count: 방문한 칸의 수 (시작 위치 포함이므로 1에서 시작).
• turn_time: 네 방향을 모두 확인했는지 세는 변수.
  • 왼쪽으로 돌면서 네 번 모두 못 가면 (육지이면서 미방문칸이 없으면) 뒤로 후진 시도.

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5. 메인 루프(이동 시뮬레이션)

 

while True: # 왼쪽으로 회전 turn_left() nx = x + dx[direction] ny = y + dy[direction]

• 반복문 안에서 먼저 왼쪽으로 회전합니다.
• 회전 후 바라보는 방향으로 한 칸 앞을 nx, ny에 계산합니다.

5-1. 왼쪽(새 방향)으로 한 칸 전진 가능한지 검사

 

# 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 존재하는 경우 이동 if d[nx][ny] == 0 and array[nx][ny] == 0: d[nx][ny] = 1 x = nx y = ny count += 1 turn_time = 0 continue

• 조건:
  • d[nx][ny] == 0: 아직 방문하지 않은 칸
  • array[nx][ny] == 0: 육지
• 두 조건을 만족하면:
  • 방문 처리: d[nx][ny] = 1
  • 캐릭터 위치 이동: x, y = nx, ny
  • 방문 칸 수 증가: count += 1
  • turn_time 초기화 (새 위치에서 다시 회전 시작)
  • continue로 while 처음으로 돌아감

5-2. 왼쪽으로 갈 수 없는 경우

 

# 회전한 이후 정면에 가보지 않은 칸이 없거나 바다인 경우 else: turn_time += 1

• 이동을 못 하는 경우(이미 방문했거나 바다일 때)에는 이동하지 않고 방향만 바꾼 상태.
• turn_time을 1 늘립니다.
  • 즉, “이 방향은 못 가네” 하고 체크한 것.

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6. 네 방향 모두 막혀있는 경우: 뒤로 가기 처리

 

# 네 방향 모두 갈 수 없는 경우 if turn_time == 4: nx = x - dx[direction] ny = y - dy[direction]

• 왼쪽 회전을 네 번 해서 네 방향 모두 다 검사했는데, 갈 수 있는 칸이 없다면:
  • 현재 바라보는 방향 기준으로 “뒤로” 한 칸을 계산합니다.
  • 앞이 아니라 -dx[direction], -dy[direction]을 사용.

 

#뒤로 갈 수 있다면 이동하기 if array[nx][ny] == 0: x = nx y = ny

• 뒤 칸이 육지(0)라면:
  • 방문 여부와 상관없이 그냥 뒤로 한 칸 후진합니다.
  • count는 증가시키지 않습니다 (이미 방문했을 수도 있으므로).

 

# 뒤가 바다로 막혀있는 경우 else: break

• 뒤가 바다(1)라면:
  • 더 이상 이동 불가 → break로 시뮬레이션 종료.

 

turn_time = 0

• 뒤로 움직인 뒤에는 다시 네 방향을 처음부터 확인해야 하므로 turn_time을 0으로 초기화.

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7. 결과 출력

 

# 정답 출력 print(count)

• 캐릭터가 “게임 종료 조건”에 도달할 때까지 방문했던 칸의 총 개수를 출력.