[TIL] DFS & BFS (feat. 스택, 큐 , 재귀 함수) - (2) 적용

[Today I Learned]

 

#  이코테 - 음료수 얼려 먹기

문제
N × M 크기의 얼음 틀이 있다. 구멍이 뚫려 있는 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 작성하라.다음의 4 × 5 얼음 틀 예시에서는 아이스크림이 총 3개가 생성된다

입력
첫 번째 줄에 얼음 틀의 세로 길이 N과 가로 길이 M이 주어진다. (1 <= N, M <= 1,000)두 번째 줄부터 N + 1 번째 줄까지 얼음 틀의 형태가 주어진다.이때 구멍이 뚫려있는 부분은 0, 그렇지 않은 부분은 1이다.

출력
한 번에 만들 수 있는 아이스크림의 개수를 출력한다.

 

@solution.py

n, m = map(int, input().split()) # n - 세로, m - 가로

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


def dfs(x,y):

    if x <= -1 or x >= n or y <= -1 or y >= m:
        return False

    if graph[x][y] == 0:

        graph[x][y] = 1 # 방문처리

        # 상, 하, 좌, 우 재귀적으로 호출
        dfs(x-1, y)
        dfs(x, y-1)
        dfs(x+1,y)
        dfs(x,y+1)

        return True
    
    return False

result = 0

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

print(result)

아이디어는 생각했는데, input을 어떻게 다룰지 등 코드 짜는게 아직 익숙하지 않았다

백준에 비슷한 문제가 있길래 다시 혼자 풀어봤다

 

#  백준 - 단지번호붙이기(2667)

<그림 1>과 같이 정사각형 모양의 지도가 있다. 1은 집이 있는 곳을, 0은 집이 없는 곳을 나타낸다. 철수는 이 지도를 가지고 연결된 집의 모임인 단지를 정의하고, 단지에 번호를 붙이려 한다. 여기서 연결되었다는 것은 어떤 집이 좌우, 혹은 아래위로 다른 집이 있는 경우를 말한다. 대각선상에 집이 있는 경우는 연결된 것이 아니다. <그림 2>는 <그림 1>을 단지별로 번호를 붙인 것이다. 지도를 입력하여 단지수를 출력하고, 각 단지에 속하는 집의 수를 오름차순으로 정렬하여 출력하는 프로그램을 작성하시오.

입력
첫 번째 줄에는 지도의 크기 N(정사각형이므로 가로와 세로의 크기는 같으며 5≤N≤25)이 입력되고, 그 다음 N줄에는 각각 N개의 자료(0혹은 1)가 입력된다.

출력
첫 번째 줄에는 총 단지수를 출력하시오. 그리고 각 단지내 집의 수를 오름차순으로 정렬하여 한 줄에 하나씩 출력하시오.

 

@solution.py

n = int(input())

graph = []
result = []

for i in range(n):
    graph.append([int(s) for s in input()])

def dfs(x,y, count):

    if x <0 or x>=n or y <0 or y>=n:
        return count

    if graph[x][y] == 1:
        
        graph[x][y] = 0 # 방문처리

        count = dfs(x-1,y,count)
        count = dfs(x+1,y,count)
        count = dfs(x,y-1,count)
        count = dfs(x,y+1,count)

        return count+1

    return count

for i in range(n):
    for j in range(n):
        
        count = 0
        tmp = dfs(i,j,count)

        if tmp != 0:
            result.append(tmp)

result.sort()
print(len(result))
print(*result, sep='\n')

문제를 다루는 방법은 유사했고, count 개념만 추가했다.
어디서 count를 초기화해야하는지 등 어떻게 다룰지 생각하는게 피곤했다(?)

근데 이게 어째서 초등 정보올림피아드 문제인건지,,?

 

#  이코테 - 미로 탈출

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

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

출력
첫째 줄에 최소 이동 칸의 개수를 출력한다.

 

@solution.py 

이론 공부할 때, 각 간선의 비용이 모두 동일하면 bfs를 최단 거리 문제 해결에 사용하곤 한다는 설명을 들었던 기억이 나서 bfs를 사용해야겠다고 생각했다.

몇가지 예시를 그림을 그려가며 생각해봤는데, 이동 거리를 어떻게 기록해야할지 모르겠어서 힌트를 살짝 보았고, 노드의 value 값을 출발지점부터 해당 노드까지의 거리 값으로 바꿔가며 해결하는 아이디어를 얻을 수 있었다.

 

중간에 이게 외않되 하면서 디버깅 돌려보고 있었는데, 이런 문제가 일어나고 있었다.
예상할 수 있듯이, 얕은 복사 문제다. 그러니까 단순히 리스트를 곱하고 또 그 리스트를 곱하면 첫번재 객체가 복사되어서 보여지는 것이다. 따라서 for문을 통해 생성하는 것이 안전하다. 

(+ 참고 -  https://minorityopinion.tistory.com/m/29) 

 

from collections import deque

n, m = map(int, input().split())

graph = []

for i in range(n):
    graph.append([int(s) for s in input()])

distance = [[0 for i in range(m)] for j in range(n)]


def bfs(graph,distance):

    queue = deque([(0,0)])

    distance[0][0] += 1
    graph[0][0] = 0

    while queue:

        v = queue.popleft()

        # 상하좌우
        for x,y in [(-1,0),(1,0),(0,1),(0,-1)]:

            if v[0] + x < 0 or v[0] + x >= n or v[1] + y < 0 or v[1] + y >= m:
                continue

            if graph[v[0]+x][v[1]+y] == 1:
                queue.append((v[0]+x, v[1]+y))
                distance[v[0]+x][v[1]+y] = distance[v[0]][v[1]] + 1
                graph[v[0]+x][v[1]+y] = 0

bfs(graph, distance)

print(distance[n-1][m-1])

출발 지점도 방문 처리하는 것 잊지 말기.
또 가로, 세로 > 행, 열로 바꿀 때 미지수 주의..! 은근 계속 틀리는 부분이다.

이코테 정답 코드는 다음과 같았다.

from collections import deque

n, m = map(int, input().split())

graph = []

for i in range(n):
	graph.append(list(map(int,input())))
    
dx = [-1,1,0,0]
dy = [0,0,-1,1]

def bfs(x,y):
	
    queue = deque()
    queue.append((x,y))
    
    while queue:
    	x, y = queue.popleft()
        
        for i in range(4):
        	nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            
            if nx<0 or nx >=n or ny<0 or ny>= m:
            	continue
                
            if graph[nx][ny] = 0:
            	continue
                
            if graph[nx][ny] == 1:
            	graph[nx][ny] = graph[x][y] + 1
                queue.append((nx,ny))
                
	return graph[n-1][m-1]

코드 흐름은 비슷했지만, 보기가 훨씬 편했다. 

이코테 강의 진도 나가면서 프로그래머스나 백준에서 하루에 한두문제씩 계속 연습해봐야지.