그래프 탐색 예제 - 음료수 얼려 먹기

 

<문제 설명>

N x 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 작성하시오. 다음의 4 x 5 얼음 틀 예시에서는 아이스크림이 총 3개 생성된다. 

입력 조건

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

출력 조건

• 한 번에 만들 수 있는 아이스크림 개수를 출력한다.

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<문제 접근 방식>

1. 그래프 탐색 문제로 접근
   • 0이 상하좌우로 연결되어 있으면 하나의 그룹으로 간주하기 때문에 그래프의 연결 요소 개수를 찾는 문제로 해석할 수 있음.
2. DFS 또는 BFS 사용 가능
   • DFS로 한 번 방문한 노드는 다시 방문하지 않도록 하여, 연결된 모든 0을 탐색하고 방문 처리.
   • 방문 처리가 끝나면 새로운 그룹(아이스크림)이 생성된 것으로 간주하여 개수를 증가시킴.
3. 탐색 방식
   • 모든 위치를 순회하며 0인 좌표에서 탐색 시작.
   • DFS 또는 BFS를 통해 연결된 모든 0을 방문 처리.
   • 새로운 탐색이 시작될 때 마다 아이스크림 개수를 1씩 증가.

 

 

<코드 설명>

 

1. 입력 및 그래프 정보 저장

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

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

• 첫 줄에서 n,m을 입력 받음.
• 그 다음 줄에서 얼음 틀의 형태를 입력 받아 2차원 리스트로 저장.
• input()을 통해 한 줄씩 입력 받고, 각 문자를 정수로 변환하여 리스트에 저장
  • ex. 입력: 012 -> "012" 문자열로 저장 -> 각 문자 '0', '1', '2'를 정수로 변환 -> 리스트로 저장 -> [1,2,3]

 

2. DFS 함수 정의

def dfs(x, y):
    # 주어진 범위를 벗어나면 종료
    if x <= -1 or x >= n or y <= -1 or y >= m:
        return False
    
    # 현재 노드가 0이면 방문 처리
    if graph[x][y] == 0:
        graph[x][y] = 1  # 방문 처리

        # 상, 하, 좌, 우로 이동하며 연결된 노드 재귀 호출
        dfs(x - 1, y)  # 상
        dfs(x + 1, y)  # 하
        dfs(x, y - 1)  # 좌
        dfs(x, y + 1)  # 우
        return True
    return False

• dfs(x,y) 함수는 현재 노드가 0인지 확인하고, 0이면 방문 처리 후 상하좌우로 재귀적으로 호출함.
• 주어진 범위를 벗어나면 즉시 종료.
• 방문 처리가 완료되면 새로운 아이스크림이 완성된 것으로 간주하여 True를 반환.

 

3. 모든 노드 순회 및 결과 출력

result = 0

# 모든 위치에 대해 DFS 수행
for i in range(n):
    for j in range(m):
        # 현재 위치가 0이고, DFS가 수행되면 아이스크림 개수 증가
        if dfs(i, j) == True:
            result += 1

print(result)

 

• 모든 좌표 (i,j)를 순회하면서 DFS를 수행.
• DFS가 True를 반환할 때 마다 새로운 아이스크림 덩어리로 간주하여 result를 증가시킴.
• 모든 탐색 끝나면 최종적으로 result 출력.

 

 

참고 자료

[1] 이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬 (나동빈, 한빛미디어)