[백준 알고리즘] 9019번 : DSLR (JAVA) 문제 풀이

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문제

네 개의 명령어 D, S, L, R 을 이용하는 간단한 계산기가 있다. 이 계산기에는 레지스터가 하나 있는데, 이 레지스터에는 0 이상 10,000 미만의 십진수를 저장할 수 있다. 각 명령어는 이 레지스터에 저장된 n을 다음과 같이 변환한다. n의 네 자릿수를 d1, d2, d3, d4라고 하자(즉 n = ((d1 × 10 + d2) × 10 + d3) × 10 + d4라고 하자)

1. D: D 는 n을 두 배로 바꾼다. 결과 값이 9999 보다 큰 경우에는 10000 으로 나눈 나머지를 취한다. 그 결과 값(2n mod 10000)을 레지스터에 저장한다.
2. S: S 는 n에서 1 을 뺀 결과 n-1을 레지스터에 저장한다. n이 0 이라면 9999 가 대신 레지스터에 저장된다.
3. L: L 은 n의 각 자릿수를 왼편으로 회전시켜 그 결과를 레지스터에 저장한다. 이 연산이 끝나면 레지스터에 저장된 네 자릿수는 왼편부터 d2, d3, d4, d1이 된다.
4. R: R 은 n의 각 자릿수를 오른편으로 회전시켜 그 결과를 레지스터에 저장한다. 이 연산이 끝나면 레지스터에 저장된 네 자릿수는 왼편부터 d4, d1, d2, d3이 된다.

위에서 언급한 것처럼, L 과 R 명령어는 십진 자릿수를 가정하고 연산을 수행한다. 예를 들어서 n = 1234 라면 여기에 L 을 적용하면 2341 이 되고 R 을 적용하면 4123 이 된다.

여러분이 작성할 프로그램은 주어진 서로 다른 두 정수 A와 B(A ≠ B)에 대하여 A를 B로 바꾸는 최소한의 명령어를 생성하는 프로그램이다. 예를 들어서 A = 1234, B = 3412 라면 다음과 같이 두 개의 명령어를 적용하면 A를 B로 변환할 수 있다.

1234 →L 2341 →L 3412
1234 →R 4123 →R 3412

따라서 여러분의 프로그램은 이 경우에 LL 이나 RR 을 출력해야 한다.

n의 자릿수로 0 이 포함된 경우에 주의해야 한다. 예를 들어서 1000 에 L 을 적용하면 0001 이 되므로 결과는 1 이 된다. 그러나 R 을 적용하면 0100 이 되므로 결과는 100 이 된다.

입력

프로그램 입력은 T 개의 테스트 케이스로 구성된다. 테스트 케이스 개수 T 는 입력의 첫 줄에 주어진다. 각 테스트 케이스로는 두 개의 정수 A와 B(A ≠ B)가 공백으로 분리되어 차례로 주어지는데 A는 레지스터의 초기 값을 나타내고 B는 최종 값을 나타낸다. A 와 B는 모두 0 이상 10,000 미만이다.

출력

A에서 B로 변환하기 위해 필요한 최소한의 명령어 나열을 출력한다. 가능한 명령어 나열이 여러가지면, 아무거나 출력한다.

https://www.acmicpc.net/problem/9019

9019번: DSLR

문제에 대한 이해

문제를 처음 보았을 때, 문자열을 이용한 브루트포스 알고리즘이라고 생각했다. 하지만 문제를 3번쯤 틀렸을 때, 문제에 대한 접근성이 잘못되었다는 것을 인지하고, 다른 분들의 풀이를 참조하였다.

https://girawhale.tistory.com/15

[백준] 9019번: DSLR - JAVA

어떻게 풀 것인가?

BFS 관련된 문제였다. 주어진 수에 따라 boolean[] visited 과 Queue를 이용하였다.

Queue에 초기 Register를 push하고 반복을 돌며 같은 숫자를 반복하지 않도록 하기 위해 visited[10000] 배열을 사용해 방문한 값을 true로 변경한다.

 

또한 위 블로그의 풀이를 참조하여 static class  Register를 만들었다. 이에 따라 내부의 숫자와 문자열을 저장해주고,

내부 함수에 연산에 따른 함수도 만들었다.

 

D 연산의 경우 n을 2배한 뒤 값이 9999보다 크다면 %10000 값을 반환하라고 하지만 9999보다 작은 경우에는 %10000을 한다면 원래 값이 반환되므로 num * 2 % 10000을 반환한다.
S 연산의 경우 n == 0일 경우만 9999를 반환하면 되므로, n == 0? 9999 : n - 1을 반환한다.
L 연산의 경우 1000의 자리 숫자를 1의 자리 숫자로 내린 뒤, 나머지 숫자들을 *10한다고 생각하면 쉽다. n % 1000 * 10 + n / 1000
R 연산의 경우 1의 자리 숫자를 1000의 자리 숫자로 올린 뒤, 나머지 숫자들을 / 10하면 결과가 나오게 된다. n % 10 * 1000 + n / 10

시간복잡도

anwer가 주어졌을 때, BFS를 실행할 경우 각 정점(연산에 따른)에 방문횟수에 따라 시간복잡도는 달라지기때문에 O(N)이다.

공간복잡도

주어진 Queue에 따른 각 정점을 담기때문에 공간복잡도 또한 O(N)이다.

풀면서 놓쳤던점

BFS에 대한 이해가 아직 부족한 것 같다.

이 문제를 통해 얻어갈 것

BFS에 대한 새로운 관점과 static class를 이용한 객체 생성에 대해서 공부할 수 있었다.

내 코드 

package baekjoon.BJ_9019;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

// 백준알고리즘 9019번 DSLR

public class Main {
    static int T, answer, result; // answer = A, result = B
    static boolean[] visited;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        T = Integer.parseInt(br.readLine());
        for (int i = 0; i < T; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            answer = Integer.parseInt(st.nextToken());
            result = Integer.parseInt(st.nextToken());

            visited = new boolean[10000];
            visited[answer] = true;

            Queue<Register> que = new LinkedList<>();
            que.add(new Register(answer, ""));

            while (!que.isEmpty()) {
                Register cur = que.poll();

                if (cur.num == result) {
                    sb.append(cur.command).append("\n");
                    break;
                }

                if (!visited[cur.D()]) {
                    que.add(new Register(cur.D(), cur.command + "D"));
                    visited[cur.D()] = true;
                }
                if (!visited[cur.S()]) {
                    que.add(new Register(cur.S(), cur.command + "S"));
                    visited[cur.S()] = true;
                }
                if (!visited[cur.L()]) {
                    que.add(new Register(cur.L(), cur.command + "L"));
                    visited[cur.L()] = true;
                }
                if (!visited[cur.R()]) {
                    que.add(new Register(cur.R(), cur.command + "R"));
                    visited[cur.R()] = true;
                }

            }
        }
        System.out.println(sb);

    }

    static class Register {
        int num;
        String command;

        Register(int num, String command) {
            this.num = num;
            this.command = command;
        }

        int D() {
            return (num * 2) % 10000;
        }

        int S() {
            return num == 0 ? 9999 : num - 1;
        }

        int L() {
            return num % 1000 * 10 + num / 1000;
        }

        int R() {
            return num % 10 * 1000 + num / 10;
        }
    }
}