Programmers_행렬과 연산

Programmers_행렬과 연산

• ShiftRow

  • 모든 행이 아래쪽으로 한 칸씩 밀려납니다. 즉, 모든 행에 대해서 i번째 행은 i+1번째 행이 됩니다. (마지막 행은 1번째 행이 됩니다.)
  • ShiftRow의 예
    • 왼쪽 행렬이 초기 상태이고 오른쪽 행렬이 ShiftRow를 한 번 시행한 뒤의 행렬입니다.
    • 1번째 행에 있던 [1,2,3]이 2번째 행으로, 2번째 행에 있던 [4,5,6]이 3번째 행으로, 3번째 행에 있던 [7,8,9]가 1번째 행이 된 것을 확인할 수 있습니다.

• Rotate

  • 행렬의 바깥쪽에 있는 원소들을 시계 방향으로 한 칸 회전시킵니다.
  • 행렬의 바깥쪽에 있는 원소들은 첫 행, 첫 열, 끝 행, 끝 열에 포함되는 원소들입니다.
  • 한 칸 회전시킨다는 것은 이 원소들이 시계 방향으로 한 칸씩 밀려난다는 것을 의미합니다. 즉, 다음 4개의 연산이 동시에 시행됩니다.
    • 첫 행에서 끝 열에 있는 원소를 제외한 첫 행의 모든 원소는 오른쪽으로 한 칸 이동합니다.
    • 끝 열에서 끝 행에 있는 원소를 제외한 끝 열의 모든 원소는 아래쪽으로 한 칸 이동합니다.
    • 끝 행에서 첫 열에 있는 원소를 제외한 끝 행의 모든 원소는 왼쪽으로 한 칸 이동합니다.
    • 첫 열에서 첫 행에 있는 원소를 제외한 첫 열의 모든 원소는 위쪽으로 한 칸 이동합니다.
  • Rotate의 예
    • 왼쪽 행렬이 초기 상태이고 오른쪽 행렬이 Rotate를 한 번 시행한 뒤의 행렬입니다.
    • 바깥쪽에 있는 값들이 시계 방향으로 한 칸씩 이동한 것을 확인할 수 있습니다.

당신은 행렬에 연산을 여러 번 시행하려고 합니다.
행렬의 초기 상태를 담고 있는 2차원 정수 배열 rc, 시행할 연산을 순서대로 담고 있는 문자열 배열 operations가 매개변수로 주어졌을 때, 연산을 차례대로 시행한 후의 행렬 상태를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

문제 설명 및 요구사항

개요

• 이 문제는 주어진 행렬에 대해 두 가지 연산(ShiftRow와 Rotate)을 수행하는 알고리즘을 구현하는 것입니다.
• 각 연산은 행렬의 요소들을 특정한 방식으로 이동시키는 것을 목표로 합니다.

연산 상세

1. ShiftRow

   • 모든 행을 아래쪽으로 한 칸씩 이동시킵니다.
   • 마지막 행은 첫 번째 행으로 이동합니다.

2. Rotate

   • 행렬의 외곽에 위치한 원소들을 시계 방향으로 한 칸 이동시킵니다.
   • 이는 행렬의 첫 행, 첫 열, 마지막 행, 마지막 열에 위치한 원소들을 포함합니다.

함수 요구사항

• 파라미터:
  • rc: 2차원 정수 배열 (행렬의 초기 상태)
  • operations: 문자열 배열 (수행할 연산들)
• 리턴: 연산을 순서대로 수행한 후의 행렬 상태

제한사항

• 행렬 rc의 가로와 세로 길이는 각각 2 이상 50,000 이하입니다.
• rc의 행과 열의 길이는 동일합니다.
• rc[i][j]는 행렬의 i+1번째 행과 j+1번째 열에 위치한 원소를 나타냅니다.
• operations의 길이는 1 이상 100,000 이하입니다.
• operations의 원소는 "ShiftRow" 또는 "Rotate"입니다.

테스트 케이스

• 정확성 테스트: rc의 행과 열 길이는 최대 1,000, operations의 길이는 최대 100입니다.
• 효율성 테스트: 추가 제한사항 없음.

풀이

from collections import deque

def solution(rc, operations):
    # 초기 변수 설정
    r_len, c_len = len(rc), len(rc[0])
    rows = deque(deque(row[1:-1]) for row in rc)
    out_cols = [deque(rc[r][0] for r in range(r_len)),
                deque(rc[r][c_len - 1] for r in range(r_len))]

    # 연산 수행
    for operation in operations:
        if operation[0] == "S":
            # ShiftRow 연산
            rows.appendleft(rows.pop())
            out_cols[0].appendleft(out_cols[0].pop())
            out_cols[1].appendleft(out_cols[1].pop())
        else:
            # Rotate 연산
            rows[r_len - 1].append(out_cols[1].pop())
            out_cols[0].append(rows[r_len - 1].popleft())
            rows[0].appendleft(out_cols[0].popleft())
            out_cols[1].appendleft(rows[0].pop())

    # 결과 생성
    answer = []
    for r in range(r_len):
        answer.append([out_cols[0][r]] + list(rows[r]) + [out_cols[1][r]])
    
    return answer

아래는 주어진 파이썬 코드에 대한 상세한 설명입니다. 코드는 블록 단위로 나누어 설명하겠습니다.

코드 블록 1: 초기 변수 설정

from collections import deque

def solution(rc, operations):
    r_len, c_len = len(rc), len(rc[0])
    rows = deque(deque(row[1:-1]) for row in rc)
    out_cols = [deque(rc[r][0] for r in range(r_len)),
                deque(rc[r][c_len - 1] for r in range(r_len))]

• deque는 양방향 큐를 의미합니다. 이를 사용하여 데이터의 앞뒤로 빠르게 접근할 수 있습니다.
• solution 함수는 행렬 rc와 연산 목록 operations를 매개변수로 받습니다.
• r_len과 c_len은 각각 행렬의 행과 열의 길이를 저장합니다.
• rows는 행렬의 중간 부분(첫 열과 마지막 열을 제외한 부분)을 저장합니다.
• out_cols는 행렬의 첫 열과 마지막 열을 저장합니다. 첫 열은 out_cols[0]에, 마지막 열은 out_cols[1]에 저장됩니다.

코드 블록 2: 연산 수행

for operation in operations:
    if operation[0] == "S":
        # ShiftRow 연산
        rows.appendleft(rows.pop())
        out_cols[0].appendleft(out_cols[0].pop())
        out_cols[1].appendleft(out_cols[1].pop())
    else:
        # Rotate 연산
        rows[r_len - 1].append(out_cols[1].pop())
        out_cols[0].append(rows[r_len - 1].popleft())
        rows[0].appendleft(out_cols[0].popleft())
        out_cols[1].appendleft(rows[0].pop())

• operations 배열에 있는 각 연산을 순차적으로 수행합니다.
• ShiftRow 연산의 경우, rows와 out_cols의 원소들을 왼쪽으로 이동시킵니다.
• Rotate 연산의 경우, 행렬의 외곽 요소들을 시계 방향으로 이동시킵니다. 이 때, 외곽 요소들의 이동은 첫 열, 마지막 열, 마지막 행, 첫 행 순으로 이루어집니다.

코드 블록 3: 결과 생성

answer = []
for r in range(r_len):
    answer.append([out_cols[0][r]] + list(rows[r]) + [out_cols[1][r]])
    
return answer

• 최종적으로 answer 배열을 생성하여 반환합니다.
• answer 배열은 각 행의 첫 열 원소(out_cols[0][r]), 중간 부분(rows[r]), 마지막 열 원소(out_cols[1][r])를 합쳐서 구성됩니다.
• 이렇게 생성된 answer는 연산이 모두 적용된 후의 행렬 상태를 나타냅니다.

이 코드는 주어진 rc 행렬에 operations에 정의된 ShiftRow와 Rotate 연산을 순서대로 적용하여, 최종적으로 변형된 행렬 상태를 반환하는 로직을 구현하고 있습니다.