14891 : 톱니바퀴

출처 :https://www.acmicpc.net/problem/14891

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문제

총 8개의 톱니를 가지고 있는 톱니바퀴 4개가 아래 그림과 같이 일렬로 놓여 있다. 또, 톱니는 N극 또는 S극 중 하나를 나타내고 있다. 톱니바퀴에는 번호가 매겨져 있는데, 가장 왼쪽 톱니바퀴가 1번, 그 오른쪽은 2번, 그 오른쪽은 3번, 가장 오른쪽 톱니바퀴는 4번이다.

이때, 톱니바퀴를 총 K번 회전시키려고 한다. 톱니바퀴의 회전은 한 칸을 기준으로 한다. 회전은 시계 방향과 반시계 방향이 있고, 아래 그림과 같이 회전한다.

 

(생략)

 

톱니바퀴를 회전시키려면, 회전시킬 톱니바퀴와 회전시킬 방향을 결정해야 한다. 톱니바퀴가 회전할 때, 서로 맞닿은 극에 따라서 옆에 있는 톱니바퀴를 회전시킬 수도 있고, 회전시키지 않을 수도 있다. 톱니바퀴 A를 회전할 때, 그 옆에 있는 톱니바퀴 B와 서로 맞닿은 톱니의 극이 다르다면, B는 A가 회전한 방향과 반대방향으로 회전하게 된다.

 

(생략)

 

톱니바퀴의 초기 상태와 톱니바퀴를 회전시킨 방법이 주어졌을 때, 최종 톱니바퀴의 상태를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 1번 톱니바퀴의 상태, 둘째 줄에 2번 톱니바퀴의 상태, 셋째 줄에 3번 톱니바퀴의 상태, 넷째 줄에 4번 톱니바퀴의 상태가 주어진다. 상태는 8개의 정수로 이루어져 있고, 12시 방향부터 시계방향 순서대로 주어진다. N극은 0, S극은 1로 나타나 있다.

다섯째 줄에는 회전 횟수 K(1 ≤ K ≤ 100)가 주어진다. 다음 K개 줄에는 회전시킨 방법이 순서대로 주어진다. 각 방법은 두 개의 정수로 이루어져 있고, 첫 번째 정수는 회전시킨 톱니바퀴의 번호, 두 번째 정수는 방향이다. 방향이 1인 경우는 시계 방향이고, -1인 경우는 반시계 방향이다.

출력

총 K번 회전시킨 이후에 네 톱니바퀴의 점수의 합을 출력한다. 점수란 다음과 같이 계산한다.

• 1번 톱니바퀴의 12시 방향이 N극이면 0점, S극이면 1점
• 2번 톱니바퀴의 12시 방향이 N극이면 0점, S극이면 2점
• 3번 톱니바퀴의 12시 방향이 N극이면 0점, S극이면 4점
• 4번 톱니바퀴의 12시 방향이 N극이면 0점, S극이면 8점

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접근

• 시뮬레이션 문제는 '하라는 대로' 하면 된다. 
• n번째 톱니의 index=2와, (n+1) 번째 톱니의 index=6이 연결되어있음을 알 수 있다. 
• 회전을 시작한 톱니의 번호와 방향에 따라, 다른 톱니가 회전하는지 안 하는지 달라진다.
• 또한, 회전을 시작한 톱니에 인접한 톱니뿐 아니라, 멀리 떨어진 톱니도 회전할 수도 안 할 수도 있음을 주의한다. (2번 톱니가 회전할 때, 4번 톱니도 영향을 받을 수 있음)
• 이를 위해 if문으로 각각의 경우를 나누었다. 비효율적 이어 보이는 코드지만, 이 문제에 많은 시간을 쏟고 싶지 않아 여기서 멈추었다. 

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코드

import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class Main {
    static int[][] map = new int[5][9];
    static int K;
 
    public static void Clockwise(int n) {
        int tmp = map[n][8];
        for (int i = 8; i >= 2; i--) {
            map[n][i] = map[n][i - 1];
        }
        map[n][1] = tmp;
    }
 
    public static void CounterClockwise(int n) {
        int tmp = map[n][1];
        for (int i = 2; i <= 8; i++) {
            map[n][i - 1] = map[n][i];
        }
        map[n][8] = tmp;
    }
 
    public static int[] Turn(int n, int d) {
        // n번 톱니의 2번 과 n+1번 톱니의 6번
        // a : 회전할 톱니 번호
        // b : 회전할 방향
 
        int[] turnList = new int[5];
        turnList[n] = d;
 
        if (n == 1) {
            if (map[1][3] != map[2][7]) {
                turnList[2] = (turnList[1] == 1) ? -1 : 1;
                if (map[2][3] != map[3][7]) {
                    turnList[3] = (turnList[2] == 1) ? -1 : 1;
                    if (map[3][3] != map[4][7]) {
                        turnList[4] = (turnList[3] == 1) ? -1 : 1;
                    }
                }
            }
        } else if (n == 2) {
            if (map[2][7] != map[1][3]) {
                turnList[1] = (turnList[2] == 1) ? -1 : 1;
            }
            if (map[2][3] != map[3][7]) {
                turnList[3] = (turnList[2] == 1) ? -1 : 1;
                if (map[3][3] != map[4][7]) {
                    turnList[4] = (turnList[3] == 1) ? -1 : 1;
                }
            }
        } else if (n == 3) {
            if (map[3][3] != map[4][7]) {
                turnList[4] = (turnList[3] == 1) ? -1 : 1;
            }
            if (map[2][3] != map[3][7]) {
                turnList[2] = (turnList[3] == 1) ? -1 : 1;
                if (map[2][7] != map[1][3]) {
                    turnList[1] = (turnList[2] == 1) ? -1 : 1;
                }
            }
 
        } else {
            if (map[3][3] != map[4][7]) {
                turnList[3] = (turnList[4] == 1) ? -1 : 1;
                if (map[2][3] != map[3][7]) {
                    turnList[2] = (turnList[3] == 1) ? -1 : 1;
                    if (map[2][7] != map[1][3]) {
                        turnList[1] = (turnList[2] == 1) ? -1 : 1;
                    }
                }
            }
        }
 
        return turnList;
    }
 
    public static void main(String[] args) throws IOException {
 
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
 
        for (int i = 1; i <= 4; i++) {
            char[] c = br.readLine().toCharArray();
            for (int j = 1; j <= 8; j++) {
                if (c[j - 1] == '1') {
                    map[i][j] = 1;
                } else {
                    map[i][j] = 0;
                }
            }
        }
 
        K = Integer.parseInt(br.readLine());
        for (int i = 0; i < K; i++) {
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
            int n = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int d = Integer.parseInt(st.nextToken());
 
            int[] turnList = new int[5];
            turnList = Turn(n, d);
 
            for (int j = 1; j <= 4; j++) {
                if (turnList[j] == 1) {
                    Clockwise(j);
                } else if (turnList[j] == -1) {
                    CounterClockwise(j);
                } else {
                    continue;
                }
            }
        }
 
        int sum = 0;
        sum += ((map[1][1] == 0) ? 0 : 1);
        sum += ((map[2][1] == 0) ? 0 : 2);
        sum += ((map[3][1] == 0) ? 0 : 4);
        sum += ((map[4][1] == 0) ? 0 : 8);
 
        System.out.println(sum);
 
    }
 
}