A - 백준 1260번 DFS와 BFS
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1260번: DFS와 BFS
첫째 줄에 정점의 개수 N(1 ≤ N ≤ 1,000), 간선의 개수 M(1 ≤ M ≤ 10,000), 탐색을 시작할 정점의 번호 V가 주어진다. 다음 M개의 줄에는 간선이 연결하는 두 정점의 번호가 주어진다. 어떤 두 정점 사
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문제
그래프를 DFS로 탐색한 결과와 BFS로 탐색한 결과를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 단, 방문할 수 있는 정점이 여러 개인 경우에는 정점 번호가 작은 것을 먼저 방문하고, 더 이상 방문할 수 있는 점이 없는 경우 종료한다. 정점 번호는 1번부터 N번까지이다.
코드
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
int n, m, v;
bool visited[1001];
vector<int> drum[1001];
void dfs(int u)
{
cout << u << ' ';
visited[u] = true;
for (int i = 0; i < drum[u].size(); i++)
{
if (!visited[drum[u][i]])
dfs(drum[u][i]);
}
}
void bfs(int v)
{
queue<int> q;
q.push(v);
cout << v << ' ';
visited[v] = true;
while (!q.empty())
{
int u = q.front();
q.pop();
for (int n : drum[u])
{
if (!visited[n])
{
visited[n] = true;
cout << n << ' ';
q.push(n);
}
}
}
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
cin >> n >> m >> v;
for (int i = 0; i < m; i++)
{
int a, b;
cin >> a >> b;
drum[a].push_back(b);
drum[b].push_back(a);
}
for (int i = 1; i <= n; i++)
sort(drum[i].begin(), drum[i].end());
dfs(v);
cout << '\n';
memset(visited, 0, sizeof(visited));
bfs(v);
return 0;
}
문제 풀이
입력을 통해 연결되는 간선을 모두 각 정점 번호의 벡터로 저장한다. DFS는 재귀함수를 통해 정점에 연결된 모든 정점을 탐색하므로 앞에서 정점에 간선으로 연결된 정점의 번호를 모두 탐색한다. 방문했는지 저장해두는 visited 함수를 memset 함수를 통해 초기화한다. 넓이를 우선으로 탐색하는 bfs는 큐를 이용하여 방문한 정점에 간선으로 연결된 정점을 모두 큐에 순서대로 저장하고 방문한 정점은 pop시키고 출력한다. 그리고 큐가 빌 때까지 반복하면 bfs를 통해 모두 탐색할 수 있다.
B - 백준 7576번 토마토
문제
철수의 토마토 농장에서는 토마토를 보관하는 큰 창고를 가지고 있다. 토마토는 아래의 그림과 같이 격자 모양 상자의 칸에 하나씩 넣어서 창고에 보관한다.
창고에 보관되는 토마토들 중에는 잘 익은 것도 있지만, 아직 익지 않은 토마토들도 있을 수 있다. 보관 후 하루가 지나면, 익은 토마토들의 인접한 곳에 있는 익지 않은 토마토들은 익은 토마토의 영향을 받아 익게 된다. 하나의 토마토의 인접한 곳은 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤 네 방향에 있는 토마토를 의미한다. 대각선 방향에 있는 토마토들에게는 영향을 주지 못하며, 토마토가 혼자 저절로 익는 경우는 없다고 가정한다. 철수는 창고에 보관된 토마토들이 며칠이 지나면 다 익게 되는지, 그 최소 일수를 알고 싶어 한다.
토마토를 창고에 보관하는 격자모양의 상자들의 크기와 익은 토마토들과 익지 않은 토마토들의 정보가 주어졌을 때, 며칠이 지나면 토마토들이 모두 익는지, 그 최소 일수를 구하는 프로그램을 작성하라. 단, 상자의 일부 칸에는 토마토가 들어있지 않을 수도 있다.
코드
#include <iostream>
#include <utility>
#include <queue>
using namespace std;
int dx[] = {0, -1, 0, 1};
int dy[] = {-1, 0, 1, 0};
int n, m, count;
int farm[1001][1001];
bool visited[1001][1001];
queue<pair<pair<int, int>, int> > location;
void findRipeTomato(int isRipe, int y, int x)
{
if (isRipe == 1)
{
visited[y][x] = true;
location.push(make_pair(make_pair(y, x), 0));
}
}
void bfs()
{
while (!location.empty())
{
int y = location.front().first.first;
int x = location.front().first.second;
count = location.front().second;
location.pop();
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
int ny = y + dy[i];
int nx = x + dx[i];
if (ny < 0 || nx < 0 || ny >= n || nx >= m)
continue;
if (farm[ny][nx] == 0 && !visited[ny][nx])
{
visited[ny][nx] = true;
location.push(make_pair(make_pair(ny, nx), count + 1));
}
}
}
}
int checkAllTomatoIsRipeAndGetResult()
{
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < m; j++)
if (farm[i][j] == 0 && !visited[i][j])
return -1;
return count;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
cin >> m >> n;
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < m; j++)
{
cin >> farm[i][j];
findRipeTomato(farm[i][j], i, j);
}
bfs();
cout << checkAllTomatoIsRipeAndGetResult() << '\n';
return 0;
}
문제풀이
상하좌우로 인접한 토마토들에 대해서 탐색을 하는 문제로 bfs를 이용했다. 먼저 dy, dx라는 배열을 통해 각각 상, 좌, 하, 우로 index를 이동했을 때 x, y값이 얼마나 변화하는지 저장해준다. 입력을 받을 때 만약 익은 토마토를 입력받으면 이 입력받은 익은 토마토의 위치와 며칠이 걸리는지 저장할 숫자를 큐로 ((y, x), count) 형태로 저장한다. 그리고 bfs를 이용해 큐가 모두 빌 때까지 탐색한다. 상하좌우에 익은 토마토의 영향을 받을 토마토들이 있는지 탐색하고, 만약 방문하지 않은 토마토가 있다면 이 토마토의 위치를 큐에 저장한다. 그리고 이때 토마토가 익으면서 하루가 경과된 것이므로 직전에 방문한 (영향 받은 익은 토마토)의 count에 1을 더해 저장한다. 그리고 마지막으로 모든 밭에서 토마토가 모두 익었는지 확인하고 만약 토마토가 모두 익었다면 가장 큰 count값을 출력한다.
C - 백준 1012번 유기농 배추
문제
차세대 영농인 한나는 강원도 고랭지에서 유기농 배추를 재배하기로 하였다. 농약을 쓰지 않고 배추를 재배하려면 배추를 해충으로부터 보호하는 것이 중요하기 때문에, 한나는 해충 방지에 효과적인 배추흰지렁이를 구입하기로 결심한다. 이 지렁이는 배추근처에 서식하며 해충을 잡아 먹음으로써 배추를 보호한다. 특히, 어떤 배추에 배추흰지렁이가 한 마리라도 살고 있으면 이 지렁이는 인접한 다른 배추로 이동할 수 있어, 그 배추들 역시 해충으로부터 보호받을 수 있다. 한 배추의 상하좌우 네 방향에 다른 배추가 위치한 경우에 서로 인접해있는 것이다.
한나가 배추를 재배하는 땅은 고르지 못해서 배추를 군데군데 심어 놓았다. 배추들이 모여있는 곳에는 배추흰지렁이가 한 마리만 있으면 되므로 서로 인접해있는 배추들이 몇 군데에 퍼져있는지 조사하면 총 몇 마리의 지렁이가 필요한지 알 수 있다. 예를 들어 배추밭이 아래와 같이 구성되어 있으면 최소 5마리의 배추흰지렁이가 필요하다. 0은 배추가 심어져 있지 않은 땅이고, 1은 배추가 심어져 있는 땅을 나타낸다.
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
코드
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
int n, m, k;
int array[51][51] = {0};
bool visited[51][51];
int dx[] = {0, -1, 0, 1};
int dy[] = {1, 0, -1, 0};
void dfs(int y, int x)
{
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
int ny = y + dy[i];
int nx = x + dx[i];
if (ny < 0 || nx < 0 || ny >= n || nx >= m)
continue;
if (array[ny][nx] && !visited[ny][nx])
{
visited[ny][nx] = true;
dfs(ny, nx);
}
}
}
void reset()
{
memset(array, 0, sizeof(array));
memset(visited, 0, sizeof(visited));
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
int T;
cin >> T;
for (int t = 0; t < T; t++)
{
reset();
cin >> n >> m >> k;
for (int i = 0; i < k; i++)
{
int y, x;
cin >> y >> x;
array[y][x] = 1;
}
int answer = 0;
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < m; j++)
if (array[i][j] && !visited[i][j])
{
answer++;
visited[i][j] = true;
dfs(i, j);
}
cout << answer << '\n';
}
return 0;
}문제풀이
상하좌우에 인접하는 배추가 있으면 배추흰지렁이가 이동할 수 있는 문제로 이번엔 dfs를 이용해 해결했다. dfs이므로 정점에 연결된 모든 정점들에 대해서 재귀탐색으로 배추를 방문한다. 상하좌우로 배추가 영향을 받으므로 dy, dx라는 배열을 통해 각각 상, 좌, 하, 우로 index를 이동했을 때 x, y값이 얼마나 변화하는지 저장해준다. 그리고 dy, dx에 대해 x, y값을 변화하면서 해당하는 위치에 있는 배추들을 탐색한다. 그리고 전체 배추에 대해서 탐색하므로 배추가 존재하면서 방문하지 않은 배추의 위치를 발견할 때마다 필요한 배추흰지렁이의 개수는 하나씩 늘어나므로 1씩 추가한다. 모든 테스트케이스에 대해서 적용해야 하므로 reset()이라는 함수를 만들어 배추 좌표와 방문 좌표 배열을 memset으로 초기화한다.
D - 백준 10026번 적록색약
문제
적록색약은 빨간색과 초록색의 차이를 거의 느끼지 못한다. 따라서, 적록색약인 사람이 보는 그림은 아닌 사람이 보는 그림과는 좀 다를 수 있다.
크기가 N×N인 그리드의 각 칸에 R(빨강), G(초록), B(파랑) 중 하나를 색칠한 그림이 있다. 그림은 몇 개의 구역으로 나뉘어져 있는데, 구역은 같은 색으로 이루어져 있다. 또, 같은 색상이 상하좌우로 인접해 있는 경우에 두 글자는 같은 구역에 속한다. (색상의 차이를 거의 느끼지 못하는 경우도 같은 색상이라 한다)
예를 들어, 그림이 아래와 같은 경우에
RRRBB
GGBBB
BBBRR
BBRRR
RRRRR적록색약이 아닌 사람이 봤을 때 구역의 수는 총 4개이다. (빨강 2, 파랑 1, 초록 1) 하지만, 적록색약인 사람은 구역을 3개 볼 수 있다. (빨강-초록 2, 파랑 1)
그림이 입력으로 주어졌을 때, 적록색약인 사람이 봤을 때와 아닌 사람이 봤을 때 구역의 수를 구하는 프로그램을 작성하시오.
코드
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
int n, count = 0;
char array[101][101];
bool visited[101][101];
int dx[] = {0, -1, 0, 1};
int dy[] = {1, 0, -1, 0};
void dfs(int y, int x)
{
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
int ny = y + dy[i];
int nx = x + dx[i];
if (ny < 0 || nx < 0 || ny >= n || nx >= n)
continue;
if (array[ny][nx] == array[y][x] && !visited[ny][nx])
{
visited[ny][nx] = true;
dfs(ny, nx);
}
}
}
void reset()
{
memset(visited, 0, sizeof(visited));
count = 0;
}
void colorWeakness()
{
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
if (array[i][j] == 'G')
array[i][j] = 'R';
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
cin >> array[i][j];
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
if (!visited[i][j])
{
dfs(i, j);
count++;
}
cout << count << ' ';
reset();
colorWeakness();
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
if (!visited[i][j])
{
dfs(i, j);
count++;
}
cout << count;
return 0;
}문제풀이
이 문제도 상하좌우로 영향받는 글자에 대해서만 탐색해야 하므로 dfs를 이용해 탐색했다. dy, dx라는 배열을 통해 각각 상, 좌, 하, 우로 index를 이동했을 때 x, y값이 얼마나 변화하는지 저장해준다. 그리고 dy, dx에 대해 x, y값을 변화하면서 해당하는 위치에 있는 글자들을 탐색한다. 이 문제는 직전에 탐색한 글자와 상하좌우에 인접한 글자가 같은지 (+방문을 한 적이 있는지) 가 문제 해결의 핵심이므로 직전 글자와 같은 글자면 방문을 하고 해당 글자에 인접한 글자들을 재귀로 탐색한다. 그리고 적록색약인 사람이 보는 그림의 구역 수를 탐색하고 계산해야 하므로 'G'인 글자를 모두 'R'로 바꾼다. 그리고 위와 같이 똑같은 방법으로 재귀를 통해 탐색을 진행한다. 그러면 적록색약이 아닌 사람의 경우와, 적록색약인 사람의 경우를 모두 구할 수 있다.
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