[Level 2] 행렬 테두리 회전하기 (Java)

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문제설명

rows x columns 크기인 행렬이 있습니다. 행렬에는 1부터 rows x columns까지의 숫자가 한 줄씩 순서대로 적혀있습니다. 이 행렬에서 직사각형 모양의 범위를 여러 번 선택해, 테두리 부분에 있는 숫자들을 시계방향으로 회전시키려 합니다. 각 회전은 (x1, y1, x2, y2)인 정수 4개로 표현하며, 그 의미는 다음과 같습니다.

  • x1 행 y1 열부터 x2 행 y2 열까지의 영역에 해당하는 직사각형에서 테두리에 있는 숫자들을 한 칸씩 시계방향으로 회전합니다.

다음은 6 x 6 크기 행렬의 예시입니다.

이 행렬에 (2, 2, 5, 4) 회전을 적용하면, 아래 그림과 같이 2행 2열부터 5행 4열까지 영역의 테두리가 시계방향으로 회전합니다. 이때, 중앙의 15와 21이 있는 영역은 회전하지 않는 것을 주의하세요.

행렬의 세로 길이(행 개수) rows, 가로 길이(열 개수) columns, 그리고 회전들의 목록 queries가 주어질 때, 각 회전들을 배열에 적용한 뒤, 그 회전에 의해 위치가 바뀐 숫자들 중 가장 작은 숫자들을 순서대로 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

  • rows는 2 이상 100 이하인 자연수입니다.
  • columns는 2 이상 100 이하인 자연수입니다.
  • 처음에 행렬에는 가로 방향으로 숫자가 1부터 하나씩 증가하면서 적혀있습니다.
    • 즉, 아무 회전도 하지 않았을 때, i 행 j 열에 있는 숫자는 ((i-1) x columns + j)입니다.
  • queries의 행의 개수(회전의 개수)는 1 이상 10,000 이하입니다.
  • queries의 각 행은 4개의 정수 [x1, y1, x2, y2]입니다.
    • x1 행 y1 열부터 x2 행 y2 열까지 영역의 테두리를 시계방향으로 회전한다는 뜻입니다.
    • 1 ≤ x1 < x2 ≤ rows, 1 ≤ y1 < y2 ≤ columns입니다.
    • 모든 회전은 순서대로 이루어집니다.
    • 예를 들어, 두 번째 회전에 대한 답은 첫 번째 회전을 실행한 다음, 그 상태에서 두 번째 회전을 실행했을 때 이동한 숫자 중 최솟값을 구하면 됩니다.

입출력 예시

rows columns queries result
6 6 [[2,2,5,4],[3,3,6,6],[5,1,6,3]] [8, 10, 25]
3 3 [[1,1,2,2],[1,2,2,3],[2,1,3,2],[2,2,3,3]] [1, 1, 5, 3]
100 97 [[1,1,100,97]] [1]

입출력 예 설명

입출력 예 #1

  • 회전을 수행하는 과정을 그림으로 표현하면 다음과 같습니다.

입출력 예 #2

  • 회전을 수행하는 과정을 그림으로 표현하면 다음과 같습니다.

입출력 예 #3

  • 이 예시에서는 행렬의 테두리에 위치한 모든 칸들이 움직입니다. 따라서, 행렬의 테두리에 있는 수 중 가장 작은 숫자인 1이 바로 답이 됩니다.

나의 풀이

각 회전의 최소값을 구하기 위해 queries를 대상으로 for-each 문을 작성했다. 행렬(square)위에서 인덱스로 사용하기 위해 각 요소마다 -1를 하여 진행했다. 이제 중요한 부분은 firstNum 부분이다.

아래 그림처럼(입출력 예 #1 기준) 회전에 해당하는 요소들을 한칸씩 시계방향으로 밀어서 진행할 것이다.

이때 처음으로 밀려서 덮어써진 숫자(여기서는 10)를 따로 빼놓지 않으면 그대로 overwrite 되어서 복구할 수 없게 된다. 그래서 아래처럼 시작 전에 변수에 따로 저장해놨다가 회전이 전부 끝나면 적용 하도록 한다.

첫번째 순서로 아래 그림처럼 상단의 숫자를 오른쪽으로 밀어서 덮어쓴다.

두번째 순서로 아래 그림처럼 좌측의 숫자를 위로 밀어서 덮어쓴다.

세번째, 네번째도 마찬가지로 진행하면 아래와 같이 형태를 갖추게 된다. 여기서 첫번째 회전 때 따로 저장했던 firstNum을 맨 마지막 회전 위치에 덮어써준다.

이렇게 하면 아래의 그림 처럼 한번의 회전이 종료되며, 반복문을 통해 나머지 회전도 적용하면 된다. 최소값은 숫자를 덮어쓸때마다 min 함수를 사용하여 구한다.

import java.util.*;

class Solution {
    public int[] rotateNums(int[][] square, int[][] queries){
        int[] answer = new int[queries.length];
        int minimalsIdx=0;

        for(int[] query : queries){
            int x1 = query[0]-1;
            int y1 = query[1]-1;
            int x2 = query[2]-1;
            int y2 = query[3]-1;
            int firstNum = square[x1][y2];
            int min = firstNum;
            
            // 숫자를 우로 이동 (상단)
            for(int i=y2-1; i>=y1; i--){
                min = Math.min(min, square[x1][i]);
                square[x1][i+1] = square[x1][i];
            }

            // 숫자를 위로 이동 (좌측)
            for(int i=x1+1; i<=x2; i++){
                min = Math.min(min, square[i][y1]);
                square[i-1][y1] = square[i][y1];
            }

            // 숫자를 좌로 이동 (하단)
            for(int i=y1+1; i<=y2; i++){
                min = Math.min(min, square[x2][i]);
                square[x2][i-1] = square[x2][i];
            }

            // 숫자를 아래로 이동 (우측)
            for(int i=x2-1; i>=x1; i--){
                min = Math.min(min, square[i][y2]);
                square[i+1][y2] = square[i][y2];
            }

            square[x1+1][y2] = firstNum;
            answer[minimalsIdx] = min;
            minimalsIdx++;
        }

        return answer;
    }
    
    public int[][] initSquare(int rows, int columns){
        int[][] square = new int[rows][columns];
        int value = 1;
        for(int i=0; i<rows; i++){
            for(int j=0; j<columns; j++){
                square[i][j] = value;
                value++;
            }
        }
        
        return square;
    }
    
    public int[] solution(int rows, int columns, int[][] queries) {
        int[] answer = {};
        int[][] square = initSquare(rows, columns);
        return rotateNums(square, queries);
    }
}

첫 회전 시작 때 덮어써지는 숫자 하나를 신경쓰지못해 애를 먹었다. 복잡한 알고리즘을 요하지는 않았다.

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