BFS 문제) 미로 탈출

문제

동빈이는 N X M 크기의 직사각형 형태의 미로에 갇혀 있다. 미로에는 여러 마리의 괴물이 있어 이를 피해 탈출해야 한다. 동빈이의 위치는 (1,1)이고 미로의 출구는 (N,M)의 위치에 존재하며 한 번에 한 칸씩 이동할 수 있다. 이때 괴물이 있는 부분은 0으로, 괴물이 없는 부분은 1로 표시되어 있다. 미로는 반드시 탈출할 수 있는 형태로 제시된다. 이때 동빈이가 탈출하기 위해 움직여야 하는 최소 칸의 개수를 구하시오. 칸을 셀 때는 시작 칸과 마지막 칸을 모두 포함해서 계산한다.

입력 조건

• 첫째 줄에 두 정수 N,M(4 <= N, M <= 200)이 주어집니다. 다음 N개의 줄에는 각각 M개의 정수(0 혹은 1)로 미로의 정보가 주어진다. 각각의 수들은 공백 없이 붙어서 입력으로 제시된다. 또한 시작 칸과 마지막 칸은 항상 1이다.

출력 조건

• 첫째 줄에 최소 이동 칸의 개수를 출력한다.

입력 예시

5 6
101010
111111
000001
111111 
111111

출력 예시

10

문제 해설

BFS를 이용했을 때 매우 효과적

BFS는 시작 지점에서 가까운 노드부터 차례대로 그래프의 모든 노드를 탐색하기 때문

특정 노드 방문하면 그 이전 노드의 거리에 1을 더한 값을 리스트에 넣어 해결

PseudoCode

1. 입력 (Input)
   • n, m 입력받음
   • graph에 2차원 배열 입력 받음
2. 처리 (Process)
   • 이동할 4 방향 정의 (상하좌우)
   • BFS 구현
     • deque 라이브러리 사용
     • 현재 위치에서 4 방향으로의 위치 확인
     • 미로 찾기 공간을 벗어난 경우 무시
     • 벽인 경우 무시
     • 해당 노드를 처음 방문하는 경우 이전 노드 +1
     • 가장 오른쪽 아래까지의 최단 거리 반환
3. 출력 (Output)
   • (1,1)부터 시작해서 최단으로 방문가능한 노드를 방문할 때 +1을 해줌으로써 (N,M)까지 이동거리 출력 가능

코드

from collections import deque

# N,M을 공백으로 구분하여 입력 받기
n,m = map(int, input.split())

# 2차원 리스트의 맵 정보 입력 받기
graph = []
for i in range(n):
    graph.append(list(map(int,input())))

# 이동할 네 방향 정의(상하좌우)
dx = [-1,1,0,0]
dy = [0,0,-1,1]

# BFS 구현
def bfs(x,y):
    # 큐 구현을 위해 deque 라이브러리 호출
    queue = deque()
    queue.append((x,y))
    # 큐가 빌때까지 반복
    while queue:
        x,y = queue.popleft()
        # 현재 위치에서 네 방향으로의 위치 확인
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dx[i]
            # 미로 찾기 공간을 벗어난 경우 무시
            if nx < 0 or ny < 0 or nx >= n or ny >= m :
                continue
            # 벽인 경우 무시
            if graph[nx][ny] == 0 :
                continue
            # 해당 노드를 처음 방문하는 경우에만 최단 거리 기록
            if graph[nx][ny] == 1:
                graph[nx][ny] = graph[x][y] + 1
                queue.append((nx, ny))
        # 가장 오른쪽 아래까지의 최단 거리 반환
        return graph[n-1][m-1]

# 결과 출력
print(bfs(0,0))

출저

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬
저자 : 나동빈

DFS 문제) 음료수 얼려먹기

문제

N * M 크기의 얼음틀이 있다. 구멍이 뚫려있는 부분은 0, 칸막이가 존재하는 부분은 1로 표시된다. 구멍이 뚫려 있는 부분끼리 상, 하, 좌, 우로 붙어 있는 경우 서로 연결되어 있는 것으로 간주한다. 이때 얼음 틀의 모양이 주어졌을 때 생성되는 총 아이스크림의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 다음의 4 X 5 얼음 틀 예시에서는 아이스크림이 총 3개 생성된다.

입력 조건

• 첫 번째 줄에 얼음 틀의 새로 길이 N과 가로 길이 M이 주어진다.( 1<=N, M <= 1000)
• 두 번째 줄부터 N+1번째 줄까지 얼음 틀의 형태가 주어진다.
• 이때 구멍이 뚫여있는 부분은 0, 그렇지 않은 부분은 1이다.

출력 조건

한 번에 만들 수 있는 아이스크림 개수를 출력한다.

입력 예시

15 14
00000111100000
11111101111110
11011101101110
11011101100000
11011111111111
11011111111100
11000000011111
01111111111111
00000000011111
01111111111000
00011111111000
11111111110011
11100011111111
11100011111111

출력 예시

8

PseudoCode

1. 입력 (Input)
   • n, m 입력받음
   • graph에 2차원 배열 입력 받음
2. 처리 (Process)
   • DFS로 처리
   • 상하좌우 함수호출 하되 재귀로 호출해서 스택에 쌓이게 함
     • 범위를 벗어나는지 체크 , 벗어나면 return False
     • 방문 가능한지 체크, 불가능하면 return False
     • 방문한 노드 얼음으로 표시
       • 방문했을때 상하좌우에 뚫려있는지 확인 후 방문해서 얼음으로 표시
       • 조건문 벗어나면서 return True
3. 출력 (Output)
   • 방문가능한 노드를 방문 했을때 뚫려있는 상하좌우 모두 얼음으로 만들고 더 이상 방문할 곳이 없을때 true를 반환하기 때문에 true일 경우 result에 1 더해줌으로 아이스크림 개수 확인

해설

1. 특정한 지점의 주변 상,하,좌,우를 살펴본 뒤에 주변 지점 중에서 값이 ‘0’이면서 아직 방문하지 않은 지점이 있다면 해당 지점을 방문한다.(방문한 지점은 얼음으로 만들어서 방문하지 못하도록 인식)
2. 방문한 지점에서 다시 상,하,좌,우를 살펴보면서 방문을 다시 진행하면 연결된 모든 지점을 방문할 수 있다.
3. 1,2번의 과정을 모든 노드에 반복하며 방문하지 않은 지점의 수를 센다.

코드

n, m = map(int, input().split())
graph = []
for i in range(n):
    graph.append(list(map(int, input().split())))

def dfs(x,y):
    # 주어진 범위를 벗어날 때 종료
    if x <= -1 or x >= n or y <= -1 or y >= m:
        return False
    # 현재 노드를 아직 방문하지 않았다면 
    if graph[x][y] == 0:
        # 해당 노드 방문 처리 (얼음으로 만들기)
        graph[x][y] = 1
        # 상하좌우 재귀적 호출 (상하좌우로 뚫려있는 곳도 얼음으로 만들기)
        dfs(x-1,y)
        dfs(x+1,y)
        dfs(x,y-1)
        dfs(x,y+1)
        return True
    # 모든 노드에 방문
    return False

# 아이스크림 개수
result = 0
for i in range(n):
    for j in range(m):
        if dfs(i,j) === True:
            result += 1

print(result)

참고

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬
저자 : 나동빈