쿼드압축 후 개수 세기(python)

참고자료

InSpirit님의 포스트
프로그래머스 - 쿼드압축 후 개수 세기

문제 설명

0과 1로 이루어진 2n x 2n 크기의 2차원 정수 배열 arr이 있습니다.
당신은 이 arr을 쿼드 트리와 같은 방식으로 압축하고자 합니다.
구체적인 방식은 다음과 같습니다.

  1. 당신이 압축하고자 하는 특정 영역을 S라고 정의합니다.
  2. 만약 S 내부에 있는 모든 수가 같은 값이라면, S를 해당 수 하나로 압축시킵니다.
  3. 그렇지 않다면, S를 정확히 4개의 균일한 정사각형 영역(입출력 예를 참고해주시기 바랍니다.)으로 쪼갠 뒤, 각 정사각형 영역에 대해 같은 방식의 압축을 시도합니다.

arr이 매개변수로 주어집니다.
위와 같은 방식으로 arr을 압축했을 때, 배열에 최종적으로 남는 0의 개수와 1의 개수를 배열에 담아서 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한 사항

  • arr의 행의 개수는 1 이상 1024 이하이며, 2의 거듭 제곱수 형태를 하고 있습니다.
    (즉, arr의 행의 개수는 1, 2, 4, 8, …, 1024 중 하나입니다.)
    • arr의 각 행의 길이는 arr의 행의 개수와 같습니다. 즉, arr은 정사각형 배열입니다.
    • arr의 각 행에 있는 모든 값은 0 또는 1 입니다.

입출력 예제

arrreturn
[[1,1,0,0],[1,0,0,0],[1,0,0,1],[1,1,1,1]][4,9]
[[1,1,1,1,1,1,1,1],[0,1,1,1,1,1,1,1],[0,0,0,0,1,1,1,1],[0,1,0,0,1,1,1,1],[0,0,0,0,0,0,1,1],[0,0,0,0,0,0,0,1],[0,0,0,0,1,0,0,1],[0,0,0,0,1,1,1,1]][10,15]

입출력 예 설명

입출력 예 #1

  • 다음 그림은 주어진 arr을 압축하는 과정을 나타낸 것입니다.
  • 최종 압축 결과에 0이 4개, 1이 9개 있으므로, [4,9]를 return 해야 합니다.

입출력 예 #2

  • 다음 그림은 주어진 arr을 압축하는 과정을 나타낸 것입니다.
  • 최종 압축 결과에 0이 10개, 1이 15개 있으므로, [10,15]를 return 해야 합니다.

나의 생각

설명 그림을 보고 분할/정복을 떠올렸다.
그래서 우선 재귀함수를 구성하려고 했다.
4부분으로 나뉘므로 인자를 4개로 설정했고, return 조건은 사각형 길이가 1로 설정했다.
하지만 인자를 무엇을 넣어야할지 중심 좌표를 기준으로 생각하려고 하다보니 생각이 꼬였다.

솔루션

분할 좌표를 구할 때 기준 좌표와 길이가 있으면 구할 수 있으므로 재귀함수 인자는 (행 좌표, 열 좌표, 분할된 길이, 기존 배열)으로 하면 된다.
answer = check(0, 0, len(arr), arr)로 시작하면,
왼쪽 윗부분은 (시작 좌표, 시작 좌표)
오른쪽 윗부분은 (시작 좌표, 시작 좌표 + n // 2)
왼쪽 아랫부분은 (시작 좌표 + n // 2, 시작 좌표)
오른쪽 아랫부분은 (시작 좌표 + n // 2, 시작 좌표 + n // 2)
이렇게 분할된 좌표를 알 수 있다.

사각형 길이가 1이면 1, 0으로 return 한다.
만약 길이가 1이 아니면 왼쪽 윗부분부터 오른쪽 아랫부분까지 사각형 길이가 1이 될 때까지 분할한다.
재귀 함수가 return이 시작된다면 사각형 길이가 1인 부분부터 구역이 합쳐지면서 2가지를 고려하면 된다.

  1. 합쳐진 구역이 모두 같은 값인지
  2. 합쳐진 구역에 다른 값이 있는지

구역이 모두 같은 값이면 구역 중 한가지 값으로 return 해줘서 다음에 합쳐지는 구역으로 값을 넘겨주고,
구역에 다른 값이 있으면 구역에서 1과 0의 개수로 return 해줘서 다음에 합쳐지는 구역에 값을 넘겨주면 된다.

코드

분할하고 나서 구역을 합칠 때 고려해야하는 부분이 어려웠다.
return 값을 리스트로 하고, zip을 활용해서 구역을 합칠때 0과 1의 개수를 구하는 부분이 창의적이다.

def check(x, y, n, arr):
    if n == 1:
        if arr[x][y] == 1:
            return [0, 1] 
        else:
            return [1, 0]
    
    left_up = check(x, y , n // 2, arr)
    right_up = check(x, y + n // 2, n // 2, arr)
    left_down = check(x + n // 2, y, n // 2, arr)
    right_down = check(x + n // 2, y + n // 2, n // 2, arr)
    
    if left_up == right_up == left_down == right_down == [0, 1] or left_up == right_up == left_down == right_down == [1, 0]:
        return left_up
    else:
        return list(map(sum, zip(left_up, right_up, left_down, right_down)))
def solution(arr):
    answer = check(0, 0, len(arr), arr)
    
    return answer