[백준] 12100 - 2048 (Easy) (자바/Java)

문제 링크

성능 요약

메모리: 24332 KB, 시간: 348 ms

분류

백트래킹(backtracking), 브루트포스 알고리즘(bruteforcing), 구현(implementation), 시뮬레이션(simulation)

문제 설명

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 블록을 상하좌우 네 방향 중 하나로 이동시키는 것이다. 이때, 같은 값을 갖는 두 블록이 충돌하면 두 블록은 하나로 합쳐지게 된다. 한 번의 이동에서 이미 합쳐진 블록은 또 다른 블록과 다시 합쳐질 수 없다. (실제 게임에서는 이동을 한 번 할 때마다 블록이 추가되지만, 이 문제에서 블록이 추가되는 경우는 없다)

<그림 1>	<그림 2>	<그림 3>

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

<그림 4>	<그림 5>	<그림 6>	<그림 7>

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

<그림 8>	<그림 9>

<그림 8>의 상태에서 왼쪽으로 블록을 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 블록을 이동시키면 <그림 11>의 상태가 된다.

<그림 12>의 경우에 위로 블록을 이동시키면 <그림 13>의 상태가 되는데, 그 이유는 한 번의 이동에서 이미 합쳐진 블록은 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 블록이 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 블록 상태가 주어졌을 때, 최대 5번 이동해서 만들 수 있는 가장 큰 블록의 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 블록을 나타낸다. 블록에 쓰여 있는 수는 2보다 크거나 같고, 1024보다 작거나 같은 2의 제곱꼴이다. 블록은 적어도 하나 주어진다.

출력

최대 5번 이동시켜서 얻을 수 있는 가장 큰 블록을 출력한다.

---

구현은 분명 잘 한 것 같은데 자꾸 틀려서 확인해보니까 배열을 복사하는 과정에서 업데이트가 잘 되지 않았던 것 같다.

배열을 static으로 선언하고 dfs를 실행할 때마다 copy 배열을 통해 배열을 update 해주었다.

      static void dfs(int cnt) {
        if (cnt == 5) {
            for (int i = 0; i < N; i++)
                for (int j = 0; j < N; j++)
                    if (arr[i][j] != 0)
                        max = Math.max(max, arr[i][j]);
            return;
        }
        int copy[][] = new int[N][N];
        for (int i = 0; i < N; i++)
            copy[i] = arr[i].clone();

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            move(i);
            dfs(cnt + 1);
            for (int a = 0; a < N; a++)
                arr[a] = copy[a].clone();
        }

    }

move 함수는 방향에 따라 각각 구현하였다.

먼저 0이 있는 경우에 해당 방향에 0을 모두 당겨주었다.

그렇게 해서 0을 모두 없애고, 아래 방향이라면 밑에서부터, 위라면 아래서부터 등등 검사하면서 같은 값이 있으면 *2를 해주고 다시 값을 하나씩 당겨준다.

좀 더 효율적인 방법이 있을 수 있지만, 직관적으로 이해하기 쉽게 구현하였다.

	switch (dir) {
		case 0:
			// 아래 -> 밑에서부터 검사함
			// 0이 아닐 때까지 땡기기
			for (int c = 0; c < N; c++) {
				for (int r = N - 1; r >= 0; r--) {
					if (arr[r][c] == 0) {
						for (int d = r - 1; d >= 0; d--) {
							if (arr[d][c] != 0) {
								arr[r][c] = arr[d][c];
								arr[d][c] = 0;
								break;
							}
						}
					} // 0 없애기
                    
				}
				for (int r = N - 1; r >= 1; r--) {
					if (arr[r][c] == arr[r - 1][c] && arr[r][c] != 0) {
						arr[r][c] *= 2;
						for (int d = r - 1; d >= 1; d--) {
							arr[d][c] = arr[d - 1][c];
						}
						arr[0][c] = 0;
					}
				}

			}

			break;

 

전체 코드

package Gold.g2;

import java.util.Scanner;

public class BOJ_12100_2048easy {
	static int N;
	static int max = 0;
	static int[][] copy;
	static int[][] arr;
	static boolean isMove = false;
	static int[] dr = { 1, -1, 0, 0 };
	static int[] dc = { 0, 0, 1, -1 };

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		N = sc.nextInt();
		arr = new int[N][N];
		copy = new int[N][N];
		for (int i = 0; i < N; i++)
			for (int j = 0; j < N; j++) {
				arr[i][j] = sc.nextInt();
			}
		max = 0;
		dfs(0);

		System.out.println(max);
	}

	static void dfs(int cnt) {
		if (cnt == 5) {
			for (int i = 0; i < N; i++)
				for (int j = 0; j < N; j++)
					if (arr[i][j] != 0)
						max = Math.max(max, arr[i][j]);
			return;
		}
		int copy[][] = new int[N][N];
		for (int i = 0; i < N; i++)
			copy[i] = arr[i].clone();

		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			move(i);
			dfs(cnt + 1);
			for (int a = 0; a < N; a++)
				arr[a] = copy[a].clone();
		}

	}

	static void move(int dir) {
		switch (dir) {
		case 0:
			// 아래 -> 밑에서부터 검사함
			for (int c = 0; c < N; c++) {
				for (int r = N - 1; r >= 0; r--) {
					if (arr[r][c] == 0) {
						for (int d = r - 1; d >= 0; d--) {
							if (arr[d][c] != 0) {
								arr[r][c] = arr[d][c];
								arr[d][c] = 0;
								break;
							}
						}
					} // 0 없애기

				}
				for (int r = N - 1; r >= 1; r--) {
					if (arr[r][c] == arr[r - 1][c] && arr[r][c] != 0) {
						arr[r][c] *= 2;
						for (int d = r - 1; d >= 1; d--) {
							arr[d][c] = arr[d - 1][c];
						}
						arr[0][c] = 0;
					}
				}

			}

			break;
		case 1:
			// 위
			for (int c = 0; c < N; c++) {
				for (int r = 0; r < N; r++) {
					if (arr[r][c] == 0) {
						for (int d = r + 1; d < N; d++) {
							if (arr[d][c] != 0) {
								arr[r][c] = arr[d][c];
								arr[d][c] = 0;
								break;
							}
						}
					}

				}
				for (int r = 0; r < N - 1; r++) {
					if (arr[r][c] == arr[r + 1][c] && arr[r][c] != 0) {
						arr[r][c] *= 2;
						for (int d = r + 1; d < N - 1; d++) {
							arr[d][c] = arr[d + 1][c];
						}
						arr[N - 1][c] = 0;
					}
				}

			}

			break;
		case 2:
			// 오
			for (int r = 0; r < N; r++) {
				for (int c = N - 1; c >= 0; c--) {
					if (arr[r][c] == 0) {
						for (int d = c - 1; d >= 0; d--) {
							if (arr[r][d] != 0) {
								arr[r][c] = arr[r][d];
								arr[r][d] = 0;
								break;
							}
						}
					}

				}
				for (int c = N - 1; c >= 1; c--) {
					if (arr[r][c] == arr[r][c - 1] && arr[r][c] != 0) {
						arr[r][c] *= 2;
						for (int d = c - 1; d >= 1; d--) {
							arr[r][d] = arr[r][d - 1];
						}
						arr[r][0] = 0;
					}
				}

			}

			break;
		case 3:
			// 왼
			for (int r = 0; r < N; r++) {
				for (int c = 0; c < N; c++) {
					if (arr[r][c] == 0) {
						for (int d = c + 1; d < N; d++) {
							if (arr[r][d] != 0) {
								arr[r][c] = arr[r][d];
								arr[r][d] = 0;
								break;
							}
						}
					} // 0 땡기기

				}
				for (int c = 0; c < N - 1; c++) {
					if (arr[r][c] == arr[r][c + 1] && arr[r][c] != 0) {
						arr[r][c] *= 2;
						for (int d = c + 1; d < N - 1; d++) {
							arr[r][d] = arr[r][d + 1];
						}
						arr[r][N - 1] = 0;
					}
				}
			}
			break;
		}

	}
}