[C++] 14891번 톱니바퀴

14891번: 톱니바퀴

문제가 길어서 링크로 대체하겠다.

특별한 알고리즘 없이 톱니바퀴 4개가 회전하는 조건을 고려해서

회전을 구현하면 된다.

특별히 어려운 것은 없는 문제이다.

 

문제풀이

톱니바퀴에 대한 조건들은 다음과 같이 정리할 수 있다.

• 톱니바퀴는 1번부터 4번까지 총 4개가 있다.
• 톱니바퀴는 총 8개의 극이 있는데, N극 혹은 S극이다.
• 하나의 톱니바퀴가 회전할 때, 맞물린 톱니바퀴들과 맞닿은 극이 서로 다른 극이라면 맞물린 톱니바퀴를 회전하고, 서로 같은 극끼리 있다면 맞물린 톱니바퀴는 회전하지 않는다.
• 회전은 시계방향 혹은 반시계방향으로 가능하다.

조건은 위와 같은데, 3번째 조건을 구현하기가 어렵다. 예시를 들어서 조건을 따져서 풀어야 한다.

		0					0					0
	7		1			7		1			7		1
6				2	6				2	6				2	...
	5		3			5		3			5		3
		4					4					4

(공간상 4번 톱니바퀴는 그리지 못했다. 그러나 이 그림만으로도 충분하다.)

첫번째 검은색 다이아몬드 모양이 1번 톱니바퀴,

두번째 파란색 다이아몬드 모양이 2번 톱니바퀴,

세번째 초록색 다이아몬드 모양이 3번 톱니바퀴이다.(4번 톱니바퀴도 있지만 생략됐다.)

 

만일 2번 톱니바퀴가 회전한다고 한다면 고려해야 할 사항은 다음과 같다.

• 2번 톱니바퀴의 왼쪽인 1번 톱니바퀴의 [2]극과 2번 톱니바퀴의 [6]극을 확인하고, 같다면 1번 톱니바퀴는 회전하지 않지만, 다르다면 1번 톱니바퀴도 회전시킨다.
• 2번 톱니바퀴의 오른쪽인 3번 톱니바퀴의 [6]극과 2번 톱니바퀴의 [2]극을 확인하고, 같다면 3번 톱니바퀴는 회전하지 않지만, 다르다면 3번 톱니바퀴도 회전시킨다.
• 만일 좌, 우측에 톱니바퀴가 회전한다면 좌, 우측에 맞물린 톱니바퀴도 회전하는 조건인지 확인한다.

즉, 현재 회전할 톱니바퀴의 좌측 톱니바퀴가 회전하는지 확인할 때는

• 현재 톱니바퀴[6] == 좌측 톱니바퀴[2] ? 를 고려한다.

그리고 현재 회전활 톱니바퀴의 우측 톱니바퀴가 회전하는지 확인할 때는

• 현재 톱니바퀴[2] == 우측 톱니바퀴[6] ? 를 고려한다.

 

그리고 맞물린 톱니바퀴가 회전한다면 해당 톱니바퀴에 맞물린 톱니바퀴들도 회전하는지 고려해주어야 한다.

 

위 조건들을 코드로 구현하면 된다.

 

사용한 STL과 변수

먼저 memset() 메서드를 사용하기 위해 cstring STL을 사용했다.

• gear 배열 : 각 톱니바퀴의 극 8개를 저장할 배열.
• isSpin 배열 : 각 idx번의 톱니바퀴가 회전할지 안할지를 저장하는 배열. 매 톱니바퀴를 회전할 때마다 false로 초기화해주고 시작한다. 
• gearSpinDirection 배열 : 만일 회전할 경우, 해당 톱니바퀴가 어디 방향으로 회전하는지 저장할 배열
• spinCnt : 회전시킬 횟수
• spinGearNum, spinDirection : 어떤 톱니바퀴를 어디 방향으로 회전시킬지 입력받는 변수
• answer : 출력할 정답.

 

톱니바퀴를 회전시키는 메서드

톱니바퀴를 회전시키는 메서드이다. 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전한다.

반시계방향은 그냥 그 다음값을 넣는 것이기 때문에, 순차적으로 진행해주면된다.

시계방향은 이전 값을 넣은 것이므로, 넣기 전에 저장하고 넣어야 한다.

이 부분을 고려하지 못해서 테스트 케이스가 하나 이상하게 나왔었다.

 

 

톱니바퀴가 회전할 때, 좌 우 맞물린 톱니바퀴가 회전하는 조건인지 확인하는 메서드

좌, 우 맞물린 톱니바퀴의 번호를 구하고, 맞물린 톱니바퀴가 회전할 방향을 초기화해준다.

 

좌측 톱니바퀴가 회전하는 조건은 다음과 같다.

• 번호가 1보다 크거나 같고
• 회전하는 조건이 아니며,(이미 회전하는 경우를 빼줘야 무한루프에 돌지 않게된다.)
• 현재 톱니바퀴의 6번째 극과 좌측 톱니바퀴의 2번째 극이 같다.

우측 톱니바퀴가 회전하는 조건은 다음과 같다.

• 번호가 4보다 작거나 같고
• 회전하는 조건이 아니며,(이미 회전하는 경우를 빼줘야 무한루프에 돌지 않게된다.)
• 현재 톱니바퀴의 2번째 극과 우측 톱니바퀴의 6번째 극이 같다.

 

회전하는 경우 회전한다고 저장한 후, 방향을 저장하고, 해당 톱니바퀴에 맞물린 톱니바퀴들도 고려한다.

메인함수 - 1

메인함수에서는 처음에 톱니바퀴들의 숫자가 모두 붙어서 주어지므로, 문자열로 입력받아서 넣어준다.

그리고 회전하는 횟수를 입력받는다.

 

메인함수 - 2

그리고 각 회전마다, 해당 idx번호의 톱니바퀴가 회전하는지를 저장해두는 isSpin 배열을 false로 초기화시켜놓는다.

후에 이번에 회전시킬 톱니바퀴 번호와 방향을 입력받고,

checkSpin 메서드를 실행시킨다.

checkSpin이 모두 종료되면 isSpin 배열을 1번부터 4번까지돌면서,

각 번호가 이번에 회전을 하는지 고려한 후 회전한다면 방향에 맞게 회전한다.

 

메인함수 - 3

마지막으로 각 톱니바퀴의 12시 방향의 요소들이 S극이라면 answer변수에 해당하는 값만큼 더해주고 출력해준다.

 

골드5 구현문제 치고는 쉽게 맞출 수 있었던 문제였다.

 

GitHub - kimyunseok/study-record: my study-record

코드는 위에서 확인이 가능하다.