[C++] BOJ / 12100번 / 2048 (Easy)

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>의 경우에서 위로 블록을 이동시키면 <그림 2>의 상태가 된다. 여기서, 왼쪽으로 블록을 이동시키면 <그림 3>의 상태가 된다.

<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>의 상태에서 왼쪽으로 블록을 옮기면 어떻게 될까? 2가 충돌하기 때문에, 4로 합쳐지게 되고 <그림 9>의 상태가 된다.

<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.

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.

3
2 2 2
4 4 4
8 8 8

출력

최대 5번 이동시켜서 얻을 수 있는 가장 큰 블록을 출력한다.

16

풀이

이 문제는 코드 길이가 상당히 길었던 문제입니다.

 

백트래킹을 사용하여 구현하였으며 구현 방식은 다음과 같습니다.

 

우선 위쪽, 오른쪽, 아래쪽, 왼쪽 방향에 따른 중복순열을 저장한 후, 해당 중복순열에 따라 보드를 움직일 수 있도록 하였습니다.

 

각 방향으로 움직일 때마다 비교해야 하는 행과 열이 다르기 때문에 모든 경우를 따로 구현해 주었습니다.

또한 보드를 움직이기 전 보드에 숫자 '0'이 있는지 조사하여 '0'이 아닌 모든 숫자들을 움직이고자 하는 방향으로 몰아줌으로써 겹치는 숫자가 제대로 합쳐질 수 있도록 구현하였습니다.

 

이후 모든 이동이 끝나면 보드를 순차적으로 탐색하며 필요시 최댓값을 갱신시켜주었습니다.

---

#include<iostream>

#define MAX 20

using namespace std;

int n, ans;
int board[MAX][MAX];
int copy_board[MAX][MAX];
int dir[5];

void input()
{
    cin >> n;

    for (int i = 0; i < n; i++)
        for (int j = 0; j < n; j++)
            cin >> board[i][j];
}

void move_board(int dir)
{
    // 위쪽으로 움직이기
    if (dir == 0) {
        for (int i = 0; i < n - 1; i++)
        {
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                bool check = false;
                if (copy_board[i][j] == 0)
                {
                    int k = i + 1;
                    while (k <= n - 1)
                    {
                        if (copy_board[k][j] != 0)
                        {
                            check = true;
                            break;
                        }
                        k++;
                    }

                    if (check == true)
                    {
                        copy_board[i][j] = copy_board[k][j];
                        copy_board[k][j] = 0;
                    }
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < n - 1; i++)
        {
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                if (copy_board[i][j] == copy_board[i + 1][j])
                {
                    copy_board[i][j] = copy_board[i][j] * 2;
                    copy_board[i + 1][j] = 0;
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < n - 1; i++)
        {
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                bool check = false;
                if (copy_board[i][j] == 0)
                {
                    int k = i + 1;
                    while (k <= n - 1)
                    {
                        if (copy_board[k][j] != 0)
                        {
                            check = true;
                            break;
                        }
                        k++;
                    }

                    if (check == true)
                    {
                        copy_board[i][j] = copy_board[k][j];
                        copy_board[k][j] = 0;
                    }
                }
            }
        }
    }
    // 오른쪽으로 움직이기
    else if (dir == 1) {
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = n - 1; j > 0; j--)
            {
                bool check = false;
                if (copy_board[i][j] == 0)
                {
                    int k = j - 1;
                    while (k >= 0)
                    {
                        if (copy_board[i][k] != 0)
                        {
                            check = true;
                            break;
                        }
                        k--;
                    }
                    if (check == true)
                    {
                        copy_board[i][j] = copy_board[i][k];
                        copy_board[i][k] = 0;
                    }
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = n - 1; j > 0; j--)
            {
                if (copy_board[i][j] == copy_board[i][j - 1])
                {
                    copy_board[i][j] = copy_board[i][j] * 2;
                    copy_board[i][j - 1] = 0;
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = n - 1; j > 0; j--)
            {
                bool check = false;
                if (copy_board[i][j] == 0)
                {
                    int k = j - 1;
                    while (k >= 0)
                    {
                        if (copy_board[i][k] != 0)
                        {
                            check = true;
                            break;
                        }
                        k--;
                    }
                    if (check == true)
                    {
                        copy_board[i][j] = copy_board[i][k];
                        copy_board[i][k] = 0;
                    }
                }
            }
        }
    }
    // 아래쪽으로 움직이기
    else if (dir == 2) {
        for (int i = n - 1; i > 0; i--)
        {
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                bool check = false;
                if (copy_board[i][j] == 0)
                {
                    int k = i - 1;
                    while (k >= 0)
                    {
                        if (copy_board[k][j] != 0)
                        {
                            check = true;
                            break;
                        }
                        k--;
                    }
                    if (check == true)
                    {
                        copy_board[i][j] = copy_board[k][j];
                        copy_board[k][j] = 0;
                    }
                }
            }
        }

        for (int i = n - 1; i > 0; i--)
        {
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                if (copy_board[i - 1][j] == copy_board[i][j])
                {
                    copy_board[i][j] = copy_board[i][j] * 2;
                    copy_board[i - 1][j] = 0;
                }
            }
        }
        for (int i = n - 1; i > 0; i--)
        {
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                bool check = false;
                if (copy_board[i][j] == 0)
                {
                    int k = i - 1;
                    while (k >= 0)
                    {
                        if (copy_board[k][j] != 0)
                        {
                            check = true;
                            break;
                        }
                        k--;
                    }
                    if (check == true)
                    {
                        copy_board[i][j] = copy_board[k][j];
                        copy_board[k][j] = 0;
                    }
                }
            }
        }
    }
    // 왼쪽으로 움직이기
    else {
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = 0; j < n - 1; j++)
            {
                bool check = false;
                if (copy_board[i][j] == 0)
                {
                    int k = j + 1;
                    while (k <= n - 1)
                    {
                        if (copy_board[i][k] != 0)
                        {
                            check = true;
                            break;
                        }
                        k++;
                    }
                    if (check == true)
                    {
                        copy_board[i][j] = copy_board[i][k];
                        copy_board[i][k] = 0;
                    }
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = 0; j < n - 1; j++)
            {
                if (copy_board[i][j] == copy_board[i][j + 1])
                {
                    copy_board[i][j] = copy_board[i][j] * 2;
                    copy_board[i][j + 1] = 0;
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = 0; j < n - 1; j++)
            {
                bool check = false;
                if (copy_board[i][j] == 0)
                {
                    int k = j + 1;
                    while (k <= n - 1)
                    {
                        if (copy_board[i][k] != 0)
                        {
                            check = true;
                            break;
                        }
                        k++;
                    }
                    if (check == true)
                    {
                        copy_board[i][j] = copy_board[i][k];
                        copy_board[i][k] = 0;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

void select_move_dir(int cnt)
{
    if (cnt == 5)
    {
        // 기존 보드의 형태를 유지하기 위해 복사
        for (int i = 0; i < n; ++i)
            for (int j = 0; j < n; ++j)
                copy_board[i][j] = board[i][j];

        // 백트래킹을 통해 얻은 중복순열에 따라 보드 움직이기
        for (int i = 0; i < 5; ++i)
            move_board(dir[i]);

        // 최댓값 구하기
        for (int i = 0; i < n; ++i)
            for (int j = 0; j < n; ++j)
                ans = max(ans, copy_board[i][j]);

        return;
    }

    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        // 0부터 3까지(위, 오른쪽, 아래, 왼쪽)의 방향으로 이루어진 중복순열 저장
        dir[cnt] = i;
        select_move_dir(cnt + 1);
    }
}

void init()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
}

int main(void)
{
    init();
    input();
    select_move_dir(0);

    cout << ans;

    return 0;
}