[이코테] : DFS/BFS (음료수 얼려 먹기)

<조건>

난이도 : 🔵🔵⚪️⚪️

풀이 시간 : 30분

시간 제한 : 1초

메모리 제한 : 128MB

 

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 붙어있는 경우 서로 연결되어있는 것으로 간주한다. 이때 얼음 틀의 모양이 주어졌을 떄 생성되는 총 아이스크림의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 다음의 4 * 5 얼음틀 예시에서는 아이스크림이 총 3개 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.

4 5
00110
00011
11111
00000

출력

한 번에 만들 수 있는 아이스크림의 개수를 출력한다.

3

 

 

이때 나는 생각하기를 처음에는 확장해서 내가 인접한 것들을 찾아야 한다고 생각했다. 그리고 인접할 때 방향은 총 4가지의 방향으로 움직임이 가능하다. 이때 움직이는 경우를 확인하면서 1인지 확인에 따라 함수를 멈추게 해야 한다. 그리고 여기서는 DFS/BFS 모두 사용이 가능하다. 다만 어차피 순서와 상관없이 결과만 나오면 되기 때문에 우선 DFS 기준으로 문제를 해결하고자 했다.

 

import sys
input = sys.stdin.readline

n, m = map(int, input().split())
graph = []
for _ in range(n):
    graph.append(list(map(int, sys.stdin.readline().rstrip())))

def dfs(x, y):
    # 맵의 범위를 벗어나는 경우에는 종료를 시켜야 함.
    if x <= -1 or x >= n or y <= -1 or y >= m:
        return False
    
    # 현재 위치가 '0'인 경우에만 탐색하게 함.
    if graph[x][y] == 0:
        # '0'을 '1'로 바꾸고(방문 처리) 상하좌우 탐색 시작 
        graph[x][y] = 1
        dfs(x - 1, y)
        dfs(x, y - 1)
        dfs(x + 1, y)
        dfs(x, y + 1)
        return True # 새로운 덩어리 탐색 시작을 알림
    return False # 이미 방문했거나 '1'인 경우

result = 0
for i in range(n):
    for j in range(m):
        # 새로운 '0' 덩어리를 발견하면 결과값 1 증가
        if dfs(i, j) == True:
            result += 1

print(result)

이때 중요한 것은 x,y의 형태로 보는 것이 2차원 배열에서 구현하기 좋으면서 해결하기 좋은 관점이다.

 

또한 다른 방법으로도 풀어본다면 이렇게 풀어보았다. 사실 나는 이렇게 푸는 것이 더 익숙하긴 하다. 4방향을 각각 for문으로 돌려서 모든 함수에 확인을 하여 진행하는 것이 익숙하다. 참고로  rstrip()은 문자열의 오른쪽 끝에 있는 공백(whitespace) 문자를 제거하는 함수이다. input() 함수는 사용자가 입력한 한 줄을 읽을 때, 마지막에 자동으로 추가되는 개행 문자(\n)를 포함하기 때문에 필수적으로 생각할 것이다.

import sys

input = sys.stdin.readline

n, m = map(int, input().split())
graph = []
for i in range(n):
    graph.append(list(map(int, input().rstrip())))
    
dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]
visited = [ [False] * m for _ in range(n) ]
result = 0

def dfs(x, y):
    global chk
    if x < 0 or x >= n or y < 0 or y >= m or visited[x][y] or graph[x][y] == '1':
        return
    else:
        chk = 1
        visited[x][y] = True
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            dfs(nx, ny)
        
for i in range(n):
    for j in range(m):
        chk = 0
        dfs(i, j)
        if chk == 1:
            result += 1
print(result)

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BFS 풀이 방법이다. 

from collections import deque
import sys

input = sys.stdin.readline

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

def bfs(x, y):
    # 맵의 범위를 벗어나거나 '1'인 경우 False 반환
    if x <= -1 or x >= n or y <= -1 or y >= m or graph[x][y] == 1:
        return False
    
    # 새로운 '0' 덩어리 발견, 탐색 시작
    if graph[x][y] == 0:
        queue = deque([(x, y)])
        graph[x][y] = 1  # 시작 노드 방문 처리

        # 큐가 빌 때까지 반복
        while queue:
            cx, cy = queue.popleft() # 현재 내가 확인할 것
            
            # 상하좌우 방향
            dx = [-1, 1, 0, 0]
            dy = [0, 0, -1, 1]

            for i in range(4):
                nx = cx + dx[i]
                ny = cy + dy[i]

                # 맵 범위 안에 있고, 아직 방문하지 않은 '0'인 경우
                if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and graph[nx][ny] == 0:
                    graph[nx][ny] = 1  # 방문 처리
                    queue.append((nx, ny))
        return True
    return False

result = 0
for i in range(n):
    for j in range(m):
        # 새로운 '0' 덩어리를 발견하면 결과값 1 증가
        if bfs(i, j) == True:
            result += 1

print(result)

BFS 풀이 전략

1. 맵 순회: for 반복문을 이용해 맵의 모든 위치 (i, j)를 순차적으로 탐색한다.
2. 새로운 덩어리 발견: graph[i][j]가 '0'일 경우, 아직 방문하지 않은 새로운 음료수 덩어리의 시작점을 발견하도록 한다.
3. 큐와 BFS 시작:
   • 이 위치 (i, j)를 큐에 넣고, graph[i][j]를 '1'로 바꿔 방문 처리하도록 한다.
   • 큐가 빌 때까지 반복하며 큐에서 노드를 꺼내고, 그 노드와 인접한 모든 '0'을 찾아 큐에 넣고 방문 처리한다.
4. 카운트 증가: 하나의 덩어리 탐색이 완료되면 result를 1 증가시킨다.
5. 탐색 완료: for 루프가 끝날 때까지 위 과정을 반복하면 모든 덩어리의 개수를 셀 수 있다.

 

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조금 더 많이 풀어보자