시계 맞추기

문제 : https://algospot.com/judge/problem/read/CLOCKSYNC

문제

그림과 같이 4 x 4 개의 격자 형태로 배치된 16개의 시계가 있다. 이 시계들은 모두 12시, 3시, 6시, 혹은 9시를 가리키고 있다. 이 시계들이 모두 12시를 가리키도록 바꾸고 싶다.

시계의 시간을 조작하는 유일한 방법은 모두 10개 있는 스위치들을 조작하는 것으로, 각 스위치들은 모두 적게는 3개에서 많게는 5개의 시계에 연결되어 있다. 한 스위치를 누를 때마다, 해당 스위치와 연결된 시계들의 시간은 3시간씩 앞으로 움직인다. 스위치들과 그들이 연결된 시계들의 목록은 다음과 같다.

0	0, 1, 2
1	3, 7, 9, 11
2	4, 10, 14, 15
3	0, 4, 5, 6, 7
4	6, 7, 8, 10, 12
5	0, 2, 14, 15
6	3, 14, 15
7	4, 5, 7, 14, 15
8	1, 2, 3, 4, 5
9	3, 4, 5, 9, 13

시계들은 맨 윗줄부터, 왼쪽에서 오른쪽으로 순서대로 번호가 매겨졌다고 가정하자. 시계들이 현재 가리키는 시간들이 주어졌을 때, 모든 시계를 12시로 돌리기 위해 최소한 눌러야 할 스위치의 수를 계산하는 프로그램을 작성하시오.

코드 ( C ++ ) 종만북 참고

#include <iostream>

#include <vector>

#include <string>

#include <algorithm>

using namespace std;

const int INF = 9999, SWITCHES = 10, CLOCKS = 16;

// linked[i][j] = 'x' : i번 스위치와 j번 시계가 연결되어 있다.

// linked[i][j] = '.' : i번 스위치와 j번 시계가 연결되어 있지 않다.

const char linked[10][16 + 1]{

"xxx.............",

"...x...x.x.x....",

"....x.....x...xx",

"x...xxxx........",

"......xxx.x.x...",

"x.x...........xx",

"...x..........xx",

"....xx.x......xx",

".xxxxx..........",

"...xxx...x...x.." };

// 모든 시계가 12시 방향인지 확인

bool areAligned(const vector<int>& clocks)

{

for (int i = 0; i < CLOCKS; ++i)

if (clocks[i] != 12)

return false;

return true;

}

// swtch번 스위치를 누름

void push(vector<int>& clocks, int swtch) {

for (int i = 0; i < CLOCKS; ++i)

{

if (linked[swtch][i] == 'x') {

clocks[i] += 3;

if (clocks[i] == 15) clocks[i] = 3;

}

}

}

// clocks: 현재 시계 상태

// swtch: 이번에 누를 스위치의 번호

// 남은 스위치들을 눌러 clocks를 12시로 맞출 수 있는 최소 횟수를 반환한다.

// 불가능시 INF 이상의 큰 수를 반환한다.

int solve(vector<int>& clocks, int swtch)

{

if (swtch == SWITCHES) return areAligned(clocks) ? 0 : INF;

int ret = INF;

for (int i = 0; i < 4; ++i) {

ret = min(ret, solve(clocks, swtch + 1) + i);

push(clocks, swtch);

}

return ret;

}

int main()

{

int C;

cin >> C;

while (C--) {

vector<int> clocks;

for (int i = 0; i < 16; ++i)

{

int n;

cin >> n;

clocks.push_back(n);

}

int ans = solve(clocks, 0);

if (ans != INF)

cout << ans << "\n";

else

cout << -1 << "\n";

}

}