코딩 테스트(Python) 2020 카카오 인턴십 경주로 건설

문제 설명

건설회사의 설계사인 죠르디는 고객사로부터 자동차 경주로 건설에 필요한 견적을 의뢰받았습니다.

제공된 경주로 설계 도면에 따르면 경주로 부지는 N x N 크기의 정사각형 격자 형태이며 각 격자는 1 x 1 크기입니다.

설계 도면에는 각 격자의 칸은 0 또는 1 로 채워져 있으며, 0은 칸이 비어 있음을 1은 해당 칸이 벽으로 채워져 있음을 나타냅니다.

경주로의 출발점은 (0, 0) 칸(좌측 상단)이며, 도착점은 (N-1, N-1) 칸(우측 하단)입니다. 죠르디는 출발점인 (0, 0) 칸에서 출발한 자동차가 도착점인 (N-1, N-1) 칸까지 무사히 도달할 수 있게 중간에 끊기지 않도록 경주로를 건설해야 합니다.

경주로는 상, 하, 좌, 우로 인접한 두 빈 칸을 연결하여 건설할 수 있으며, 벽이 있는 칸에는 경주로를 건설할 수 없습니다.

이때, 인접한 두 빈 칸을 상하 또는 좌우로 연결한 경주로를 직선 도로 라고 합니다.

또한 두 직선 도로가 서로 직각으로 만나는 지점을 코너 라고 부릅니다.

건설 비용을 계산해 보니 직선 도로 하나를 만들 때는 100원이 소요되며, 코너를 하나 만들 때는 500원이 추가로 듭니다.

죠르디는 견적서 작성을 위해 경주로를 건설하는 데 필요한 최소 비용을 계산해야 합니다.

예를 들어, 아래 그림은 직선 도로 6개와 코너 4개로 구성된 임의의 경주로 예시이며, 건설 비용은 6 x 100 + 4 x 500 = 2600원 입니다.

또 다른 예로, 아래 그림은 직선 도로 4개와 코너 1개로 구성된 경주로이며, 건설 비용은 4 x 100 + 1 x 500 = 900원 입니다.

도면의 상태(0은 비어 있음, 1은 벽)을 나타내는 2차원 배열 board가 매개변수로 주어질 때, 경주로를 건설하는데 필요한 최소 비용을 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

import sys
from collections import deque

def solution(board):
    INF = sys.maxsize  # 매우 큰 값을 설정하여 방문하지 않거나 도달할 수 없는 위치를 나타냄
    answer = INF  # 최종 답을 무한대로 초기화
    n = len(board)  # 보드 크기 (n x n)
    # 각 방향(우, 하, 좌, 상)에 대한 거리 테이블 초기화
    # dist[d][y][x]는 방향 'd'에서 (y, x)까지의 최소 비용을 저장
    dist = [[[INF for i in range(n)] for i in range(n)] for i in range(4)]
    
    # 방향: 우(0), 하(1), 좌(2), 상(3)
    dd = [0, 1, 2, 3]  
    dx = [1, 0, -1, 0]  # 각 방향에 따른 x 축 변화량
    dy = [0, 1, 0, -1]  # 각 방향에 따른 y 축 변화량

    q = deque()  # BFS를 위한 큐
    q.append([0, 0, 0, 0])  # 시작점 (0, 0), 초기 비용 0, 우측(0)으로 이동
    q.append([0, 0, 0, 1])  # 시작점 (0, 0), 초기 비용 0, 하측(1)으로 이동
    
    while q:
        y, x, cost, d = q.pop()  # 큐에서 (y, x), 비용, 방향을 꺼냄
        for i in range(4):  # 4개의 방향에 대해 확인
            nx = x + dx[i]  # 새로운 x 좌표 계산
            ny = y + dy[i]  # 새로운 y 좌표 계산
            
            # 새로운 위치가 보드 안에 있고 장애물이 없는지 확인
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and board[ny][nx] == 0:
                n_cost = cost + 100  # 이동 시 기본 비용은 100
                
                # 방향이 변경되면 추가로 500의 비용을 더함 (회전 비용)
                if d != dd[i]:
                    n_cost += 500
                
                # 새로운 비용이 현재 저장된 비용보다 적으면 갱신
                if dist[dd[i]][ny][nx] > n_cost:
                    dist[dd[i]][ny][nx] = n_cost
                    
                    # 만약 목적지(우측 하단)에 도달하면 더 이상 탐색하지 않음
                    if ny == n-1 and nx == n-1:
                        continue
                    
                    # 새로운 위치를 큐에 추가하여 탐색을 계속 진행
                    q.append([ny, nx, n_cost, dd[i]])
    
    # BFS가 끝난 후, 우측 하단(목적지)까지의 최소 비용을 구함
    for i in range(4):
        answer = min(answer, dist[i][n-1][n-1])
    
    return answer  # 최소 비용을 반환