[백준] 12100번 C/C++ 풀이 _ 2048(Easy)

 


문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/12100 

시간 제한메모리 제한제출정답맞은 사람정답 비율
1 초512 MB86531958114221.148%

문제

2048 게임은 4×4 크기의 보드에서 혼자 즐기는 재미있는 게임이다. 이 링크를 누르면 게임을 해볼 수 있다.

이 게임에서 한 번의 이동은 보드 위에 있는 전체 블럭을 상하좌우 네 방향 중 하나로 이동시키는 것이다. 이 때, 같은 값을 갖는 두 블럭이 충돌하면 두 블럭은 하나로 합쳐지게 된다. 한 번의 이동에서 이미 합쳐진 블럭은 또 다른 블럭과 다시 합쳐질 수 없다. (실제 게임에서는 이동을 한 번 할 때마다 블럭이 추가되지만, 이 문제에서 블럭이 추가되는 경우는 없다)

<그림 1><그림 2><그림 3>

<그림 1>의 경우에서 위로 블럭을 이동시키면 <그림 2>의 상태가 된다. 여기서, 왼쪽으로 블럭을 이동시키면 <그림 3>의 상태가 된다.

<그림 4><그림 5><그림 6><그림 7>

<그림 4>의 상태에서 블럭을 오른쪽으로 이동시키면 <그림 5>가 되고, 여기서 다시 위로 블럭을 이동시키면 <그림 6>이 된다. 여기서 오른쪽으로 블럭을 이동시켜 <그림 7>을 만들 수 있다.

<그림 8><그림 9>

<그림 8>의 상태에서 왼쪽으로 블럭을 옮기면 어떻게 될까? 2가 충돌하기 때문에, 4로 합쳐지게 되고 <그림 9>의 상태가 된다.

<그림 10><그림 11><그림 12><그림 13>

<그림 10>에서 위로 블럭을 이동시키면 <그림 11>의 상태가 된다. 

<그림 12>의 경우에 위로 블럭을 이동시키면 <그림 13>의 상태가 되는데, 그 이유는 한 번의 이동에서 이미 합쳐진 블럭은 또 합쳐질 수 없기 때문이다.

<그림 14><그림 15>

마지막으로, 똑같은 수가 세 개가 있는 경우에는 이동하려고 하는 쪽의 칸이 먼저 합쳐진다. 예를 들어, 위로 이동시키는 경우에는 위쪽에 있는 블럭이 먼저 합쳐지게 된다. <그림 14>의 경우에 위로 이동하면 <그림 15>를 만든다.

이 문제에서 다루는 2048 게임은 보드의 크기가 N×N 이다. 보드의 크기와 보드판의 블럭 상태가 주어졌을 때, 최대 5번 이동해서 만들 수 있는 가장 큰 블럭의 값을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 보드의 크기 N (1 ≤ N ≤ 20)이 주어진다. 둘째 줄부터 N개의 줄에는 게임판의 초기 상태가 주어진다. 0은 빈 칸을 나타내며, 이외의 값은 모두 블럭을 나타낸다. 블럭에 써있는 수는 2보다 크거나 같고, 1024보다 작거나 같은 2의 제곱꼴이다. 블럭은 적어도 하나 주어진다.

출력

최대 5번 이동시켜서 얻을 수 있는 가장 큰 블럭을 출력한다.

예제 입력 1 

3
2 2 2
4 4 4
8 8 8

예제 출력 1 

16

힌트

출처

>> 풀이 방법 

배열에 있는 숫자를 위로 옮기는 함수를 생성한다. 
나머지 아래, 왼쪽, 오른쪽은 배열의 위치를 바꿔서 위로 옮기는 함수를 수행하면 동일한 작업을 할 수 있다. 

이렇게 하는 것이 상대적으로 소스 코드의 작업량을 줄이고, 버그를 줄일 수 있다. 
자세한 설명은 주석으로 잘 설명해 놓았다. 

하지만 시간이 많이 소요되었는데, 런타임 에러 때문이다. 
c/c++ 에서는 배열의 index를 어겨도 그 곳에서 다른 코드가 사용되고 있으면, 
에러를 발생하지 않는다. 

대부분의 프로그래밍에서 해당 경우에 에러가 났는데,
이번에는 나지 않았고 visual studio 에서는 에러가 없다가 xcode 에서는 에러가 나는 등
환경에 따라서도 동일한 코드이지만 다른 차이가 났다. 

>> 주의 사항 및 교훈

- c/c++ 배열을 사용할 때에는 인덱싱 처리를 무조건 해주자 !! 
- 인덱싱 처리가 어려우면 STL을 사용하자. STL 은 자동으로 index 처리를 해준다. 
- 에러가 안 난다고 생각했던 곳에서도 에러가 발생할 수 있으니, 코드 탐색은 제대로
- 항상 모든 숫자 범위까지 고려를 손으로 하고 나서 코딩하기
(인덱싱 처리를 통해 예외 코드는 printf 로 다른 문자 출력하기 )

>> 소스코드

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#include <iostream>
#define TRY 5
#define WAY 4
#pragma warning(disable:4996)
using namespace std;
 
int N;
int num_arr[50][50];
 
void print_arr(int arr[][50]) {
    for (int i = 0; i < N; i++){
        for (int k = 0; k < N; k++) {
            printf("%d ", arr[i][k]);
        }
        printf("\n");
    }
    printf("\n");
}
 
// 블록을 위로
void move_blocks_upper() {
    // 컬럼 하나하나씩 살핀다.
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        // 0을 가리키는 인덱스와 결합된 인덱스를 가리키는 얘를 설정.
        int zero_index = -2;
        int fusion_index = -2;
        // 컬럼 하나에서 row를 따진다.
        for (int k = 0; k < N; k++) {
            // 만약 0이면
            if (num_arr[k][i] == 0) {
                // zero_index가 설정되어 있지않으면 초기화 한다.
                if (zero_index == -2) zero_index = k;
                // 설정 되어 있으면 계속 넘긴다.
                else continue;
            }
            // 0이 아니면
            else {
                // 이전 인덱스가 로우 시작점이면
                if (zero_index == -2) {
                    zero_index = 1;
                }
                // 이전 인덱스가 로우 시작점이 아니면
                else {
                    // 기존에 변경된 값인지 비교
                    // 변경이 된 값이면 그냥 쌓고 리턴
                    if (fusion_index == zero_index -1) {
                        // 현재 값을 밀어 넣고, zero_index를 한 칸 위로 설정.
                        num_arr[zero_index][i] = num_arr[k][i];
                        num_arr[k][i] = 0;
                        zero_index++;
                    }
                    // 변경이 안 된 값이면, 이전 값과 같은지 비교
                    else {
                        // 같으면 결합하고 결합 인덱스 조정
                        if( zero_index == 0  ){
                            num_arr[zero_index][i] = num_arr[k][i];
                            num_arr[k][i] = 0;
                            zero_index++;
                        }
                        else if(num_arr[zero_index - 1][i] == num_arr[k][i]) {
                            num_arr[zero_index - 1][i] *= 2;
                            num_arr[k][i] = 0;
                            fusion_index = zero_index - 1;
                        }
                        // 다르면 그냥 밀어 넣는다.
                        else {
                            // 현재 값을 밀어 넣고, zero_index를 한 칸 위로 설정.
                            if (zero_index != k){
                                num_arr[zero_index][i] = num_arr[k][i];
                                num_arr[k][i] = 0;
                            }
                            zero_index++;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}
 
// 트랜잭션 수행 함수
void transaction() {
    for ( int i = 0 ; i < 2*N-1; i++)
        for (int j = 0; j < (i+1)/2; j++) {
            int a = j, b = i-j;
            // 인덱스 검사
            if ( (a < 0|| (a >= N) ||  (b < 0|| (b >= N) )
                continue;
            int sub = num_arr[a][b];
            num_arr[a][b] = num_arr[b][a];
            num_arr[b][a] = sub;
        }
}
 
// 상하를 변경하는 함수
void up_down_change() {
    for (int i = 0; i< N; i++)
        for (int k = 0; k < N / 2; k++) {
            int a = k, b = (N -1- k;
            int sub = num_arr[a][i];
            num_arr[a][i] = num_arr[b][i];
            num_arr[b][i] = sub;
        }
}
 
// 상 하 좌 우 (0,1,2,3)
void move_blocks(int now_way) {
    switch (now_way)
    {
        case 0:
            move_blocks_upper();
            break;
        case 1:
            // 상하 변경
            up_down_change();
            // upper change
            move_blocks_upper();
            // 상하 변경
            up_down_change();
            break;
        case 2:
            // 트랜잭션
//            print_arr(num_arr) ;
            transaction();
//            print_arr(num_arr) ;
            // upper change
            move_blocks_upper();
            // 트랜잭션
            transaction();
            break;
        case 3:
            // 트랜젝션,상하
            transaction();
            up_down_change();
            // upper change
            move_blocks_upper();
            // 상하, 트랜젝션
            up_down_change();
            transaction();
            break;
        default:
            break;
    }
}
// 배열 복사
void copy_array(int sub_arr[][50], int isCopyFromBasicToSub) {
    for (int i = 0; i < N; i++)
        for (int k = 0; k < N; k++) {
            if (isCopyFromBasicToSub)
                sub_arr[i][k] = num_arr[i][k];
            else
                num_arr[i][k] = sub_arr[i][k];
        }
}
 
 
int dfs(int depth, int now_way) {
    int answer = 0 ;
    int sub_arr[50][50= { 0 };
    // 높이가 N 이면 가장 큰 값을 계산한다.
    if (depth == TRY) {
        for (int i = 0; i < N; i++)
            for (int k = 0; k < N; k++) {
//                printf("num_arr = %d\n", num_arr[i][k]);
                if (answer < num_arr[i][k])
                    answer = num_arr[i][k];
            }
        return answer;
    }
    
    // 방향대로 블록들을 빈칸 없이 움직인다.
    move_blocks(now_way);
    //printf("depth : %d // now_way : %d // NUM : %d \n", depth, now_way, NUM);
    //print_arr(arr);
    //printf("depth : %d // now_way : %d  sub!!\n", depth, now_way);
    //print_sub_arr(sub_arr, arr);
    // 배열을 잠시 sub 에 저장
    copy_array(sub_arr, 1);
    for (int k = 0; k < WAY; k++) {
        answer = max(answer, dfs(depth+1, k));
        // 다시 sub에 있는걸 원래 배열에 저장
        copy_array(sub_arr, 0);
    }
    
    return answer;
}
 
int main() {
    cin >> N;
    int answer = 0 ;
    int sub_arr[50][50= { 0 };
    // 데이터 입력 받기
    for (int i = 0; i < N; i++)
        for (int k = 0; k < N; k++)
            scanf("%d"&num_arr[i][k]);
    // 배열을 잠시 sub 에 저장
    copy_array(sub_arr, 1);
    for (int k = 0; k < WAY; k++) {
        answer = max ( answer, dfs(0, k)) ;
        // 다시 sub에 있는걸 원래 배열에 저장
        copy_array(sub_arr, 0);
        if (k == WAY -1 )
            printf("%d", answer);
    }
    
    return 0;
}
cs
<script src="https://gist.github.com/melonicedlatte/87537bce9a5be6fce32a5ad74529dcf3.js"></script>