[알고리즘][3][X] 퍼즐 조각 채우기

문제 설명
테이블 위에 놓인 퍼즐 조각을 게임 보드의 빈 공간에 적절히 올려놓으려 합니다. 게임 보드와 테이블은 모두 각 칸이 1x1 크기인 정사각 격자 모양입니다. 이때, 다음 규칙에 따라 테이블 위에 놓인 퍼즐 조각을 게임 보드의 빈칸에 채우면 됩니다.

조각은 한 번에 하나씩 채워 넣습니다.
조각을 회전시킬 수 있습니다.
조각을 뒤집을 수는 없습니다.
게임 보드에 새로 채워 넣은 퍼즐 조각과 인접한 칸이 비어있으면 안 됩니다.
다음은 퍼즐 조각을 채우는 예시입니다.

puzzle_5.png

위 그림에서 왼쪽은 현재 게임 보드의 상태를, 오른쪽은 테이블 위에 놓인 퍼즐 조각들을 나타냅니다. 테이블 위에 놓인 퍼즐 조각들 또한 마찬가지로 [상,하,좌,우]로 인접해 붙어있는 경우는 없으며, 흰 칸은 퍼즐이 놓이지 않은 빈 공간을 나타냅니다. 모든 퍼즐 조각은 격자 칸에 딱 맞게 놓여있으며, 격자 칸을 벗어나거나, 걸쳐 있는 등 잘못 놓인 경우는 없습니다.

이때, 아래 그림과 같이 3,4,5번 조각을 격자 칸에 놓으면 규칙에 어긋나므로 불가능한 경우입니다.

puzzle_6.png

3번 조각을 놓고 4번 조각을 놓기 전에 위쪽으로 인접한 칸에 빈칸이 생깁니다.
5번 조각의 양 옆으로 인접한 칸에 빈칸이 생깁니다.
다음은 규칙에 맞게 최대한 많은 조각을 게임 보드에 채워 넣은 모습입니다.

puzzle_7.png

최대한 많은 조각을 채워 넣으면 총 14칸을 채울 수 있습니다.

현재 게임 보드의 상태 game_board, 테이블 위에 놓인 퍼즐 조각의 상태 table이 매개변수로 주어집니다. 규칙에 맞게 최대한 많은 퍼즐 조각을 채워 넣을 경우, 총 몇 칸을 채울 수 있는지 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항
3 ≤ game_board의 행 길이 ≤ 50
game_board의 각 열 길이 = game_board의 행 길이
즉, 게임 보드는 정사각 격자 모양입니다.
game_board의 모든 원소는 0 또는 1입니다.
0은 빈칸, 1은 이미 채워진 칸을 나타냅니다.
퍼즐 조각이 놓일 빈칸은 1 x 1 크기 정사각형이 최소 1개에서 최대 6개까지 연결된 형태로만 주어집니다.
table의 행 길이 = game_board의 행 길이
table의 각 열 길이 = table의 행 길이
즉, 테이블은 game_board와 같은 크기의 정사각 격자 모양입니다.
table의 모든 원소는 0 또는 1입니다.
0은 빈칸, 1은 조각이 놓인 칸을 나타냅니다.
퍼즐 조각은 1 x 1 크기 정사각형이 최소 1개에서 최대 6개까지 연결된 형태로만 주어집니다.
game_board에는 반드시 하나 이상의 빈칸이 있습니다.
table에는 반드시 하나 이상의 블록이 놓여 있습니다.
입출력 예
game_board	table	result
[[1,1,0,0,1,0],[0,0,1,0,1,0],[0,1,1,0,0,1],[1,1,0,1,1,1],[1,0,0,0,1,0],[0,1,1,1,0,0]]	[[1,0,0,1,1,0],[1,0,1,0,1,0],[0,1,1,0,1,1],[0,0,1,0,0,0],[1,1,0,1,1,0],[0,1,0,0,0,0]]	14
[[0,0,0],[1,1,0],[1,1,1]]	[[1,1,1],[1,0,0],[0,0,0]]	0
입출력 예 설명
입출력 예 #1

입력은 다음과 같은 형태이며, 문제의 예시와 같습니다.

puzzle_9.png

입출력 예 #2

블록의 회전은 가능하지만, 뒤집을 수는 없습니다.

나의 풀이

- 굉장히 헤맸다.

- 다시 풀어도 어려웠다.

- 특히 변수의 이름을 어떻게 해야 할지 모르겠더라.

- rotation에서 원본을 우변에 두어야 하는데 회전하는 것도 우변에 두어 헤맸다.

- 마지막 이중 for문에서 if문이 없으면 시간 초과가 난다.

- 아무래도 복잡해서 컨디션에 따라 달라지는 거 같다. 강건함을 키우겠다. 

from collections import deque
from copy import deepcopy

def solution(game_board, table):
    # 최대 = 그리디, DP, 탐색
    # 그래프 + 최대 = 탐색
    # BFS 활용
    
    def bfs(graph, start, criteria):
        x, y = start
        if graph[y][x] != criteria:
            return None
        graph[y][x] = abs(criteria - 1)
        n = len(graph)
        dx = [0, 0, -1, 1]
        dy = [-1, 1, 0, 0]
        q = deque()
        origin = (0, 0)
        q.append((start, origin))
        board = []
        board.append(origin)
        while q:
            (x, y), (origin_x, origin_y) = q.popleft()
            for i in range(4):
                nx = x + dx[i]
                ny = y + dy[i]
                origin_nx = origin_x + dx[i]
                origin_ny = origin_y + dy[i]
                if not (0 <= nx < n and 0 <= ny < n):
                    continue
                if graph[ny][nx] != criteria:
                    continue
                graph[ny][nx] = abs(criteria - 1)
                board.append((origin_nx, origin_ny))
                q.append(((nx, ny), (origin_nx, origin_ny)))
                
        return board
    
    n = len(game_board)
    copy_game_board = deepcopy(game_board)
    spaces = []
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            space = bfs(copy_game_board, (i,j), 0)
            if space != None:
                spaces.append(space)
    
    def rotation(graph):
        n = len(graph)
        rotate_graph = deepcopy(graph)
        for i in range(n):
            for j in range(n):
                rotate_graph[i][j] = graph[j][n-1-i]
        return rotate_graph
    
    cur_graph = deepcopy(table)
    n = len(cur_graph)
    blocks = []
    answer = 0
    for i in range(4):
        cur_graph = rotation(cur_graph)
        next_graph = deepcopy(cur_graph)
        for i in range(n):
            for j in range(n):
                if next_graph[j][i] != 1:
                    continue
                block = bfs(next_graph, (i, j), 1)
                if block in spaces:
                    spaces.remove(block)
                    answer += len(block)
                    cur_graph = deepcopy(next_graph)
                else:
                    next_graph = deepcopy(cur_graph)
                 
    return answer