[Algorithm]SWEA 1954 달팽이숫자 Java

문제

달팽이는 1부터 N*N까지의 숫자가 시계방향으로 이루어져 있다. 다음과 같이 정수 N을 입력 받아 N크기의 달팽이를 출력하시오.

예제

URL

👉🏻1954 달팽이숫자

입력

2
3
4

출력

#1
1 2 3
8 9 4
7 6 5
#2
1 2 3 4
12 13 14 5
11 16 15 6
10 9 8 7

풀이

1. 방향 정의
   • 숫자는 “우 → 하 → 좌 → 상” 순서로 채워지므로, 방향을 나타내는 dx, dy 배열을 설정한다.

     int[] dx = {0, 1, 0, -1}; 
     int[] dy = {1, 0, -1, 0}; 
     

2. 반복문을 통한 숫자 채우기
   • 1부터 N*N까지 숫자를 채워가며 현재 위치에서 다음 위치 (nx, ny)를 계산한다.
   • 만약 배열 범위를 벗어나거나 이미 숫자가 채워진 경우 방향을 전환한다.
   • 방향 전환은 (dir + 1) % 4 연산을 사용해 우→하→좌→상 순환을 유지한다.

if (nx < 0 || nx >= N || ny < 0 || ny >= N || arr[nx][ny] != 0) {
    dir = (dir + 1) % 4;
    nx = x + dx[dir];
    ny = y + dy[dir];
}

의문 해결

1️⃣ 달팽이의 방향(우 → 하 → 좌 → 상)이 정해져 있는데 어떻게 이를 맞춰서 이동하는가?

• dx, dy 배열을 사용해 미리 “우 → 하 → 좌 → 상” 순서를 정의해 둔다.
• dir 변수를 사용하여 현재 방향을 추적하며 (dir + 1) % 4을 통해 방향을 변경한다.

2️⃣ 달팽이가 벽을 만나면 방향이 바뀌는데, 정확히 어떻게 바뀌고 어떻게 고정되어 있는가?

• 달팽이 숫자는 항상 “우 → 하 → 좌 → 상” 순서로 이동해야 한다. 이를 위해 방향 배열 (dx, dy) 을 사용하여 이동 방향을 미리 정의한다.
• (dir + 1) % 4 연산을 사용해 우→하→좌→상 순환을 유지한다.

int[] dx = {0, 1, 0, -1}; // x 좌표 변화 (우, 하, 좌, 상)
int[] dy = {1, 0, -1, 0}; // y 좌표 변화 (우, 하, 좌, 상)

💡 한쪽 방향으로 (x고정(우) -> y고정(하) -> x고정(좌) -> y고정(상)) 고정되는 이유
-> dx, dy 선언을 보면 dir이 바뀔 때마다 x와 y값 중 하나는 0으로 선언되어있기때문이다.

직접 그려본 for문 돌아가는 구조

소스코드

import java.util.Scanner;

public class Solution {
    static StringBuilder sb = new StringBuilder();

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int T = sc.nextInt();

        for (int i = 0; i < T; i++) {
            int N = sc.nextInt();
            
            // 우, 하, 좌, 상 방향 이동 배열
            int[] dx = {0, 1, 0, -1}; 
            int[] dy = {1, 0, -1, 0}; 

            int[][] arr = new int[N][N];
            sb.append("#").append(i + 1).append("\n");

            int x = 0, y = 0, dir = 0; // 초기 위치 및 방향 설정

            for (int j = 1; j <= N * N; j++) {
                arr[x][y] = j; // 현재 위치에 숫자 삽입
                
                int nx = x + dx[dir]; 
                int ny = y + dy[dir]; 

                // 범위를 벗어나거나 이미 값이 채워진 경우 방향 전환
                if (nx < 0 || nx >= N || ny < 0 || ny >= N || arr[nx][ny] != 0) {
                    dir = (dir + 1) % 4;
                    nx = x + dx[dir];
                    ny = y + dy[dir];
                }
                x = nx; // x 갱신
                y = ny; // y 갱신
            }
            // 배열 출력
            for (int s = 0; s < N; s++) {
                for (int t = 0; t < N; t++) {
                    sb.append(arr[s][t]).append(" ");
                }
                sb.append("\n");
            }
        }
        System.out.println(sb);
        sc.close();
    }
}

---

END