Задача: 489. Robot Room Cleaner
Сложность: hard

Вы управляете роботом в комнате, представленной бинарной сеткой m x n, где 0 — стена, а 1 — пустая ячейка.
Робот начинает в неизвестном месте, гарантированно пустом. У вас нет доступа к сетке, но вы можете перемещать робота через предоставленный API Robot.
Роботу нужно очистить всю комнату (т.е. все пустые ячейки). Он может двигаться вперед, поворачивать налево или направо на 90 градусов.
Если робот наталкивается на стену, его датчик препятствия обнаруживает это, и он остается на текущей ячейке.

Разработайте алгоритм для очистки всей комнаты, используя следующие API:

interface Robot {
  // возвращает true, если следующая ячейка открыта и робот перемещается в эту ячейку.
  // возвращает false, если следующая ячейка является препятствием и робот остается на текущей ячейке.
  boolean move();

  // Робот останется на той же ячейке после вызова turnLeft/turnRight.
  // Каждый поворот составляет 90 градусов.
  void turnLeft();
  void turnRight();

  // Очистить текущую ячейку.
  void clean();
}

Пример:

Input: room = [[1,1,1,1,1,0,1,1],[1,1,1,1,1,0,1,1],[1,0,1,1,1,1,1,1],[0,0,0,1,0,0,0,0],[1,1,1,1,1,1,1,1]], row = 1, col = 3
Output: Robot cleaned all rooms.
Explanation: All grids in the room are marked by either 0 or 1.
0 means the cell is blocked, while 1 means the cell is accessible.
The robot initially starts at the position of row=1, col=3.
From the top left corner, its position is one row below and three columns right.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пометьте текущую ячейку как посещенную и очистите её.

2⃣Исследуйте четыре направления (вверх, вправо, вниз, влево) последовательно, двигаясь и очищая новые ячейки, если возможно.

3⃣Если движение невозможно (стена или посещенная ячейка), поверните направо и попробуйте снова, возвращаясь назад, если необходимо.

😎 Решение:

public class Solution {
    private Robot robot;
    private HashSet<(int, int)> visited = new HashSet<(int, int)>();
    private (int, int)[] directions = { (-1, 0), (0, 1), (1, 0), (0, -1) };

    private void GoBack() {
        robot.TurnRight();
        robot.TurnRight();
        robot.Move();
        robot.TurnRight();
        robot.TurnRight();
    }

    private void Backtrack(int row, int col, int d) {
        visited.Add((row, col));
        robot.Clean();
        for (int i = 0; i < 4; ++i) {
            int newD = (d + i) % 4;
            int newRow = row + directions[newD].Item1;
            int newCol = col + directions[newD].Item2;
            if (!visited.Contains((newRow, newCol)) && robot.Move()) {
                Backtrack(newRow, newCol, newD);
                GoBack();
            }
            robot.TurnRight();
        }
    }

    public void CleanRoom(Robot robot) {
        this.robot = robot;
        Backtrack(0, 0, 0);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний