[백준] 16939번 - 2x2x2 큐브 / C++

문제

오늘은 2×2×2 루빅스 큐브를 풀어보려고 한다. 큐브의 각 면은 양방향으로 90도 돌릴 수 있게 만들어져 있다. 큐브의 각 면에 있는 색상이 모두 같으면 큐브를 풀었다고 한다.

2×2×2 루빅스 큐브가 주어졌을 때, 정확히 한 번 돌려서 큐브를 풀 수 있는지 아닌지 구해보자.

 

입력

첫째 줄에 2×2×2 루빅스 큐브 각 면의 각 칸 색상이 주어진다. 색상은 1부터 6까지의 자연수로 나타내며, 각 자연수는 총 4번 등장한다. i번째 수가 의미하는 칸은 아래와 같다.

 

출력

루빅스 큐브를 정확히 한 번 돌려서 풀 수 있으면 1, 없으면 0을 출력한다.

 

코드

#include <iostream>

#define TOP	0
#define FRONT	1
#define BOTTOM	2
#define LEFT	3
#define RIGHT	4
#define BACK	5

using namespace std;

int cube[24];
bool surface[6];

// 각 면의 모든 칸이 같은 색인지 확인
void check()
{
	int i, j, color;
	bool same;

	for (i = 0; i < 6; i++)
	{
		color = cube[4 * i];
		same = true;
		for (j = 1; j < 4; j++)
		{
			if (cube[4 * i + j] != color)
			{
				same = false;
				break;
			}
		}
		surface[i] = same;
	}
}

// 주어진 두 칸의 색이 같은지 확인
bool check_color(int sur1, int a, int sur2, int b)
{
	if (cube[sur1 * 4 + a] == cube[sur2 * 4 + b])
		return true;
	return false;
}

// TOP과 BOTTOM이 같은 경우
bool same_TB()
{
	int i;
	int arr[] = {3, 1, 4, 5};
	bool res;

	// 정방향으로 돌리는 경우 풀 수 있는지 확인
	res = true;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		if (!check_color(arr[i], 0, arr[i], 1) || !check_color(arr[i + 1], 2, arr[i + 1], 3) || !check_color(arr[i], 0, arr[i + 1], 2))
		{
			res = false;
			break;
		}
	}
	// 풀 수 있으면 리턴
	if (res)
	{
		return res;
	}
	// 역뱡향으로 돌리는 경우 풀 수 있는지 확인
	res = true;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		if (!check_color(arr[i], 2, arr[i], 3) || !check_color(arr[i + 1], 0, arr[i + 1], 1) || !check_color(arr[i], 2, arr[i + 1], 0))
		{
			res = false;
			break;
		}
	}
	return res;
}

// FRONT와 BACK이 같은 경우
bool same_FB()
{
	int arr[] = {0, 3, 2, 4};
	bool res;

	// 정방향으로 돌리는 경우 풀 수 있는지 확인
	res = true;
	if (!check_color(arr[0], 2, arr[0], 3) || !check_color(arr[1], 0, arr[1], 2) || !check_color(arr[0], 2, arr[1], 0))
	{
		res = false;
	}
	else if (!check_color(arr[1], 1, arr[1], 3) || !check_color(arr[2], 2, arr[2], 3) || !check_color(arr[1], 1, arr[2], 2))
	{
		res = false;
	}
	else if (!check_color(arr[2], 0, arr[2], 1) || !check_color(arr[3], 1, arr[3], 3) || !check_color(arr[2], 0, arr[3], 1))
	{
		res = false;
	}
	// 풀 수 있으면 리턴
	if (res)	
	{
		return res;
	}
	// 역뱡향으로 돌리는 경우 풀 수 있는지 확인
	res = true;
	if (!check_color(arr[0], 0, arr[0], 1) || !check_color(arr[1], 1, arr[1], 3) || !check_color(arr[0], 0, arr[1], 1))
	{
		res = false;
	}
	else if (!check_color(arr[1], 0, arr[1], 2) || !check_color(arr[2], 0, arr[2], 1) || !check_color(arr[1], 0, arr[2], 0))
	{
		res = false;
	}
	else if (!check_color(arr[2], 2, arr[2], 3) || !check_color(arr[3], 0, arr[3], 2) || !check_color(arr[2], 2, arr[3], 0))
	{
		res = false;
	}
	return res;
}

// LEFT와 RIGHT가 같은 경우
bool same_LR()
{
	int i;
	int arr[] = {0, 1, 2, 5};
	bool res;

	// 정방향으로 돌리는 경우 풀 수 있는지 확인
	res = true;
	for (i = 0; i < 2; i++)
	{
		if (!check_color(arr[i], 0, arr[i], 2) || !check_color(arr[i + 1], 1, arr[i + 1], 3) || !check_color(arr[i], 0, arr[i + 1], 1))
		{
			res = false;
		}
	}
	if ((!check_color(arr[i], 0, arr[i], 2) || !check_color(arr[i + 1], 0, arr[i + 1], 2) || !check_color(arr[i], 0, arr[i + 1], 0)))
	{
		res = false;
	}
	// 풀 수 있으면 리턴
	if (res)	
	{
		return res;
	}
	// 역뱡향으로 돌리는 경우 풀 수 있는지 확인
	res = true;
	for (i = 0; i < 2; i++)
	{
		if (!check_color(arr[i], 1, arr[i], 3) || !check_color(arr[i + 1], 0, arr[i + 1], 2) || !check_color(arr[i], 1, arr[i + 1], 0))
		{
			res = false;
		}
	}
	if ((!check_color(arr[i], 1, arr[i], 3) || !check_color(arr[i + 1], 1, arr[i + 1], 3) || !check_color(arr[i], 1, arr[i + 1], 1)))
	{
		res = false;
	}
	return res;
}

int main()
{
	int i;
	bool res = false;

	for (i = 0; i < 24; i++)
	{
		cin >> cube[i];
	}
	check();
	if (surface[TOP] && surface[BOTTOM])
	{
		if (same_TB())
		{
			res = true;
		}
	}
	else if (surface[FRONT] && surface[BACK])
	{
		if (same_FB())
		{
			res = true;
		}
	}
	else if (surface[LEFT] && surface[RIGHT])
	{
		if (same_LR())
		{
			res = true;
		}
	}
	cout << res << endl;
	return 0;
}

 

 

큐브의 각 칸에 주어진 수에 따라 다음과 같이 각 면에 번호를 부여했다. 같은 색으로 칠해진 두 면은 서로 마주 보는 면이다.

루빅스 큐브를 정확히 한 번 돌려서 풀 수 있는 경우는 다음의 6가지 밖에 없다. 한 쌍의 마주보는 면이 같은 색으로 맞춰져 있고, 나머지 면들은 돌리는 방향에 따라 인접한 두 칸이 같은 색이어야 한다. 이 경우 화살표 방향으로 큐브를 돌려 풀 수 있다.

TOP(0번 면)과 BOTTOM(2번 면)의 모든 칸이 같은 색일 때

FRONT(1번 면)과 BACK(5번 면)의 모든 칸이 같은 색일 때

LEFT(3번 면)과 RIGHT(4번 면)의 모든 칸이 같은 색일 때

 

링크

16939번: 2×2×2 큐브

inbdni/Baekjoon