[알고리즘][X] 표 병합

문제 설명
당신은 표 편집 프로그램을 작성하고 있습니다.
표의 크기는 50 × 50으로 고정되어있고 초기에 모든 셀은 비어 있습니다.
각 셀은 문자열 값을 가질 수 있고, 다른 셀과 병합될 수 있습니다.

위에서 r번째, 왼쪽에서 c번째 위치를 (r, c)라고 표현할 때, 당신은 다음 명령어들에 대한 기능을 구현하려고 합니다.

"UPDATE r c value"
(r, c) 위치의 셀을 선택합니다.
선택한 셀의 값을 value로 바꿉니다.
"UPDATE value1 value2"
value1을 값으로 가지고 있는 모든 셀을 선택합니다.
선택한 셀의 값을 value2로 바꿉니다.
"MERGE r1 c1 r2 c2"
(r1, c1) 위치의 셀과 (r2, c2) 위치의 셀을 선택하여 병합합니다.
선택한 두 위치의 셀이 같은 셀일 경우 무시합니다.
선택한 두 셀은 서로 인접하지 않을 수도 있습니다. 이 경우 (r1, c1) 위치의 셀과 (r2, c2) 위치의 셀만 영향을 받으며, 그 사이에 위치한 셀들은 영향을 받지 않습니다.
두 셀 중 한 셀이 값을 가지고 있을 경우 병합된 셀은 그 값을 가지게 됩니다.
두 셀 모두 값을 가지고 있을 경우 병합된 셀은 (r1, c1) 위치의 셀 값을 가지게 됩니다.
이후 (r1, c1) 와 (r2, c2) 중 어느 위치를 선택하여도 병합된 셀로 접근합니다.
"UNMERGE r c"
(r, c) 위치의 셀을 선택하여 해당 셀의 모든 병합을 해제합니다.
선택한 셀이 포함하고 있던 모든 셀은 프로그램 실행 초기의 상태로 돌아갑니다.
병합을 해제하기 전 셀이 값을 가지고 있었을 경우 (r, c) 위치의 셀이 그 값을 가지게 됩니다.
"PRINT r c"
(r, c) 위치의 셀을 선택하여 셀의 값을 출력합니다.
선택한 셀이 비어있을 경우 "EMPTY"를 출력합니다.
아래는 UPDATE 명령어를 실행하여 빈 셀에 값을 입력하는 예시입니다.

commands	효과
UPDATE 1 1 menu	(1,1)에 "menu" 입력
UPDATE 1 2 category	(1,2)에 "category" 입력
UPDATE 2 1 bibimbap	(2,1)에 "bibimbap" 입력
UPDATE 2 2 korean	(2,2)에 "korean" 입력
UPDATE 2 3 rice	(2,3)에 "rice" 입력
UPDATE 3 1 ramyeon	(3,1)에 "ramyeon" 입력
UPDATE 3 2 korean	(3,2)에 "korean" 입력
UPDATE 3 3 noodle	(3,3)에 "noodle" 입력
UPDATE 3 4 instant	(3,4)에 "instant" 입력
UPDATE 4 1 pasta	(4,1)에 "pasta" 입력
UPDATE 4 2 italian	(4,2)에 "italian" 입력
UPDATE 4 3 noodle	(4,3)에 "noodle" 입력
위 명령어를 실행하면 아래 그림과 같은 상태가 됩니다.

1-1.png

아래는 MERGE 명령어를 실행하여 셀을 병합하는 예시입니다.

commands	효과
MERGE 1 2 1 3	(1,2)와 (1,3) 병합
MERGE 1 3 1 4	(1,3)과 (1,4) 병합
위 명령어를 실행하면 아래와 같은 상태가 됩니다.

1-2.png

병합한 셀은 "category" 값을 가지게 되며 (1,2), (1,3), (1,4) 중 어느 위치를 선택하더라도 접근할 수 있습니다.

아래는 UPDATE 명령어를 실행하여 셀의 값을 변경하는 예시입니다.

commands	효과
UPDATE korean hansik	"korean"을 "hansik"으로 변경
UPDATE 1 3 group	(1,3) 위치의 셀 값을 "group"으로 변경
위 명령어를 실행하면 아래와 같은 상태가 됩니다.

1-3.png

아래는 UNMERGE 명령어를 실행하여 셀의 병합을 해제하는 예시입니다.

commands	효과
UNMERGE 1 4	셀 병합 해제 후 원래 값은 (1,4)가 가짐
위 명령어를 실행하면 아래와 같은 상태가 됩니다.

1-4.png

실행할 명령어들이 담긴 1차원 문자열 배열 commands가 매개변수로 주어집니다. commands의 명령어들을 순서대로 실행하였을 때, "PRINT r c" 명령어에 대한 실행결과를 순서대로 1차원 문자열 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항
1 ≤ commands의 길이 ≤ 1,000
commands의 각 원소는 아래 5가지 형태 중 하나입니다.
"UPDATE r c value"
r, c는 선택할 셀의 위치를 나타내며, 1~50 사이의 정수입니다.
value는 셀에 입력할 내용을 나타내며, 알파벳 소문자와 숫자로 구성된 길이 1~10 사이인 문자열입니다.
"UPDATE value1 value2"
value1은 선택할 셀의 값, value2는 셀에 입력할 내용을 나타내며, 알파벳 소문자와 숫자로 구성된 길이 1~10 사이인 문자열입니다.
"MERGE r1 c1 r2 c2"
r1, c1, r2, c2는 선택할 셀의 위치를 나타내며, 1~50 사이의 정수입니다.
"UNMERGE r c"
r, c는 선택할 셀의 위치를 나타내며, 1~50 사이의 정수입니다.
"PRINT r c"
r, c는 선택할 셀의 위치를 나타내며, 1~50 사이의 정수입니다.
commands는 1개 이상의 "PRINT r c" 명령어를 포함하고 있습니다.
입출력 예
commands	result
["UPDATE 1 1 menu", "UPDATE 1 2 category", "UPDATE 2 1 bibimbap", "UPDATE 2 2 korean", "UPDATE 2 3 rice", "UPDATE 3 1 ramyeon", "UPDATE 3 2 korean", "UPDATE 3 3 noodle", "UPDATE 3 4 instant", "UPDATE 4 1 pasta", "UPDATE 4 2 italian", "UPDATE 4 3 noodle", "MERGE 1 2 1 3", "MERGE 1 3 1 4", "UPDATE korean hansik", "UPDATE 1 3 group", "UNMERGE 1 4", "PRINT 1 3", "PRINT 1 4"]	["EMPTY", "group"]
["UPDATE 1 1 a", "UPDATE 1 2 b", "UPDATE 2 1 c", "UPDATE 2 2 d", "MERGE 1 1 1 2", "MERGE 2 2 2 1", "MERGE 2 1 1 1", "PRINT 1 1", "UNMERGE 2 2", "PRINT 1 1"]	["d", "EMPTY"]
입출력 예 설명
입출력 예 #1

문제 예시와 같습니다. (1,3) 위치의 셀은 비어있고 (1,4) 위치의 셀 값은 "group"입니다. 따라서 ["EMPTY", "group"]을 return 해야 합니다.
입출력 예 #2

모든 UPDATE 명령어를 실행하면 아래와 같은 상태가 됩니다.
2-1.png

"MERGE 1 1 1 2" 명령어를 실행하면 아래와 같은 상태가 됩니다.
2-2.png

"MERGE 2 2 2 1" 명령어를 실행하면 아래와 같은 상태가 됩니다.
2-3.png

"MERGE 2 1 1 1" 명령어를 실행하면 아래와 같은 상태가 됩니다.
2-4.png

"UNMERGE 2 2" 명령어를 실행하면 아래와 같은 상태가 됩니다.
2-5.png

참고해서 푼 풀이

- 이런 복잡한 구현 문제를 판가름하는 건 자료구조이다.

- 자료구조를 어떻게 설정하는지에 따라 풀이의 난이도가 꽤 달라진다.

- 이번 문제의 경우 values와 merges라는 리스트로 따로 설정해서 하는 방식을 배울 수 있었다.

- 이건 경험을 많이 해볼수록 유리하다

- 또한 이 문제를 union-find로도 풀 수 있는데 다음에 해보자!!

def solution(commands):
    # 시뮬레이션 구현 문제
    # 자료구조를 어떻게 설정할지가 관건이다 그게 곧 구현이기 때문이다
    # 스택 X, 큐 X, 해시맵, 그래프
    # 머지, 값, 좌표를 어떻게 표현할 것인가
    # 테이블은 리스트로 표현 그 안에 value와 merged 여부를 저장한다.
    # value와 merged에 대한 리스트도 각각 만들어 그에 대한 위치를 저장한다.

    answer = []
    values = [["EMPTY"] * 51 for _ in range(51)]
    merges = [[(i, j) for j in range(51)] for i in range(51)]
    
    def update(values, merges, r, c, value):
        row, col = merges[r][c]
        values[row][col] = value
    
    def multiple_update(values, value1, value2):
        for i in range(1, 51):
            for j in range(1, 51):
                if values[i][j] == value1:
                    values[i][j] = value2
    
    def merge(values, merges, r1, c1, r2, c2):
        row1, col1 = merges[r1][c1]
        row2, col2 = merges[r2][c2]
        
        if values[row1][col1] == "EMPTY":        
            values[row1][col1] = values[row2][col2]
            
        for i in range(1, 51):
            for j in range(1, 51):
                if merges[i][j] == (row2, col2):
                    merges[i][j] = (row1, col1)
    
    def unmerge(values, merges, r, c):
        row, col = merges[r][c]
        tmp = values[row][col]
        for i in range(1, 51):
            for j in range(1, 51):
                if merges[i][j] == (row, col):
                    merges[i][j] = (i, j)
                    values[i][j] = "EMPTY"
        values[r][c] = tmp
        
    def print_graph(values, merges, r, c):
        row, col = merges[r][c]
        
        return values[row][col]
    
    for command in commands:
        command = command.split()
        if command[0] == "UPDATE" and len(command) == 4:
            update(values, merges, int(command[1]), int(command[2]), command[3])
        elif command[0] == "UPDATE" and len(command) == 3:
            multiple_update(values, command[1], command[2])
        elif command[0] == "MERGE":
            merge(values, merges, int(command[1]), int(command[2]), int(command[3]), int(command[4]))
        elif command[0] == "UNMERGE":
            unmerge(values, merges, int(command[1]), int(command[2]))
        else:
            answer.append(print_graph(values, merges, int(command[1]), int(command[2])))
            
    
    return answer

 

Reference

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https://velog.io/@top1506/2023-KAKAO-%ED%91%9C-%EB%B3%91%ED%95%A9python

[2023 KAKAO BLIND RECRUITMENT] - 표 병합 (python)