[백준]12100: 2048(Easy)(java)

https://www.acmicpc.net/problem/12100

12100번: 2048 (Easy)

문제

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.

예제 입력 1 

3
2 2 2
4 4 4
8 8 8

예제 출력 1 

16

---

풀이

가능한 모든 경우의수를 해본 뒤 최댓값을 구한다.

현재 배열의 깊은 복사를 통해 현재 배열이 바뀌지 않아야 하는게 핵심이다.

로직 순서는 다음과 같다.

1) 왼쪽, 오른쪽, 아래, 위로 민다

2) 왼쪽, 오른쪽, 아래, 위로 민다 > 무한으로 뎁스를 내려가며 민다.

 

1) 전체적으로 뎁스를 내려가며 미는 함수

public static void playGame(int[][] map, int cnt) {
    if(cnt == 5) {
        int maxNum = 0;
        for(int i=0; i<N; i++) {
            for(int j=0; j<N; j++) {
                if(map[i][j] > maxNum) {
                    maxNum = map[i][j];
                }
            }
        }
        if(max < maxNum) max =maxNum;
        return;
    }
    int[][] tmp = copyMap(map);

    moveUp(tmp);

    playGame(tmp, cnt+1);
    tmp = copyMap(map);
    moveDown(tmp);
    playGame(tmp, cnt+1);
    tmp = copyMap(map);
    moveRight(tmp);
    playGame(tmp, cnt+1);
    tmp = copyMap(map);
    moveLeft(tmp);
    playGame(tmp, cnt+1);
}

- 총 5번 밀었다면 최대값을 갱신한다.

 

2) 위로 미는 함수

public static void moveUp(int[][] map) {
    ArrayList<Integer> list;
    for(int j=0; j<N; j++) {
        list = new ArrayList<>();
        for(int i=0; i<N; i++) {
            if(map[i][j] !=0) {
                list.add(map[i][j]);
                map[i][j] = 0;
            }
        }

        if(list.size() == 0) continue;
        ArrayList<Integer> result =  sumBlock(list);
        for(int i=0; i<result.size(); i++) {
            map[i][j] = result.get(i);
        }
    }
}

위로 밀어야하는 숫자를 세로로 한줄 리스트에 넣는다. 이 때 0은 넣지 않는다.

list에서 연산이 가능한 수들을 연산한다.

public static ArrayList<Integer> sumBlock(ArrayList<Integer> list) {
    ArrayList<Integer> sumBlock = new ArrayList<>();

    for(int i=0; i<list.size(); i++) {
        if(i+1 >= list.size()) {
            sumBlock.add(list.get(i));
        }
        else if(list.get(i).equals(list.get(i+1))) {
            sumBlock.add(list.get(i) * 2);
            i++;
        } else {
            sumBlock.add(list.get(i));
        }
    }
    return sumBlock;
}

이 과정의 무한 반복이다.

 

전체 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.StringTokenizer;

public class BJ_G2_12100_2048Easy {
    static int N;
    static int max = 0;
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st;
        N = Integer.parseInt(br.readLine());

        int[][] map = new int[N][N];
        for(int i=0; i<N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for(int j=0; j<N; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }

        playGame(map, 0);
        System.out.println(max);
    }

    public static void playGame(int[][] map, int cnt) {
        if(cnt == 5) {
            int maxNum = 0;
            for(int i=0; i<N; i++) {
                for(int j=0; j<N; j++) {
                    if(map[i][j] > maxNum) {
                        maxNum = map[i][j];
                    }
                }
            }
            if(max < maxNum) max =maxNum;
            return;
        }
        int[][] tmp = copyMap(map);

        moveUp(tmp);
        playGame(tmp, cnt+1);
        tmp = copyMap(map);
        moveDown(tmp);
        playGame(tmp, cnt+1);
        tmp = copyMap(map);
        moveRight(tmp);
        playGame(tmp, cnt+1);
        tmp = copyMap(map);
        moveLeft(tmp);
        playGame(tmp, cnt+1);
    }

    public static ArrayList<Integer> sumBlock(ArrayList<Integer> list) {
        ArrayList<Integer> sumBlock = new ArrayList<>();

        for(int i=0; i<list.size(); i++) {
            if(i+1 >= list.size()) {
                sumBlock.add(list.get(i));
            }
            else if(list.get(i).equals(list.get(i+1))) {
                sumBlock.add(list.get(i) * 2);
                i++;
            } else {
                sumBlock.add(list.get(i));
            }
        }
        return sumBlock;
    }

    public static void moveUp(int[][] map) {
        ArrayList<Integer> list;
        for(int j=0; j<N; j++) {
            list = new ArrayList<>();
            for(int i=0; i<N; i++) {
                if(map[i][j] !=0) {
                    list.add(map[i][j]);
                    map[i][j] = 0;
                }
            }

            if(list.size() == 0) continue;
            ArrayList<Integer> result =  sumBlock(list);
            for(int i=0; i<result.size(); i++) {
                map[i][j] = result.get(i);
            }
        }
    }

    public static void moveDown(int[][] map) {
        ArrayList<Integer> list;
        for(int j=0; j<N; j++) {
            list = new ArrayList<>();
            for(int i=N-1; i>=0; i--) {
                if(map[i][j] !=0) {
                    list.add(map[i][j]);
                    map[i][j] = 0;
                }
            }

            if(list.size() == 0) continue;
            ArrayList<Integer> result =  sumBlock(list);
            for(int i=0; i<result.size(); i++) {
                map[N-i-1][j] = result.get(i);
            }
        }
    }

    public static void moveLeft(int[][] map) {
        ArrayList<Integer> list;
        for(int i=0; i<N; i++) {
            list = new ArrayList<>();
            for(int j=0; j<N; j++) {
                if(map[i][j] !=0) {
                    list.add(map[i][j]);
                    map[i][j] = 0;
                }
            }

            if(list.size() == 0) continue;
            ArrayList<Integer> result =  sumBlock(list);
            for(int j=0; j<result.size(); j++) {
                map[i][j] = result.get(j);
            }
        }
    }

    public static void moveRight(int[][] map) {
        ArrayList<Integer> list;
        for(int i=0; i<N; i++) {
            list = new ArrayList<>();
            for(int j=N-1; j>=0; j--) {
                if(map[i][j] !=0) {
                    list.add(map[i][j]);
                    map[i][j] = 0;
                }
            }

            if(list.size() == 0) continue;
            ArrayList<Integer> result =  sumBlock(list);
            for(int j=0; j<result.size(); j++) {
                map[i][N-j-1] = result.get(j);
            }
        }
    }


    public static int[][] copyMap(int[][] map) {
        int[][] tmp = new int[N][N];
        for(int i=0; i<N; i++) {
            for(int j=0; j<N; j++) {
                tmp[i][j] = map[i][j];
            }
        }
        return tmp;
    }
}