BFS (2) - 게임 맵 최단거리

문제

ROR 게임은 두 팀으로 나누어서 진행하며, 상대 팀 진영을 먼저 파괴하면 이기는 게임입니다. 따라서, 각 팀은 상대 팀 진영에 최대한 빨리 도착하는 것이 유리합니다. 게임 맵의 상태 maps가 매개변수로 주어질 때, 캐릭터가 상대 팀 진영에 도착하기 위해서 지나가야 하는 칸의 개수의 최솟값을 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요. 단, 상대 팀 진영에 도착할 수 없을 때는 -1을 return 해주세요. maps는 n x m 크기의 게임 맵의 상태가 들어있는 2차원 배열로, n과 m은 각각 1 이상 100 이하의 자연수입니다. n과 m은 서로 같을 수도, 다를 수도 있지만, n과 m이 모두 1인 경우는 입력으로 주어지지 않습니다. maps는 0과 1로만 이루어져 있으며, 0은 벽이 있는 자리, 1은 벽이 없는 자리를 나타냅니다. 처음에 캐릭터는 게임 맵의 좌측 상단인 (1, 1) 위치에 있으며, 상대방 진영은 게임 맵의 우측 하단인 (n, m) 위치에 있습니다.

 

 

풀이

최단거리의 미로 찾기 문제와 비슷하므로, BFS를 사용해보기로 하였다. 내가 생각한 로직은, 위, 아래, 양 옆 네 방향 중 갈 수 있는 곳을 Queue에 집어넣고, 하나씩 꺼내가며 목적지에 도착했을 때 거리를 반환해주기로 하였다.

 

 

에러 핸들링

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayDeque;

class Solution {
   static int n, m;
    static int[] end;
    static int[] start = {0, 0, 1};
    static int[] dx = {0, 0, 1, -1};
    static int[] dy = {1, -1, 0, 0};

    public static int bfs(int[][] maps) {
        ArrayDeque<int[]> dq = new ArrayDeque<>();
        dq.offer(start);
        while (!dq.isEmpty()) {
            int[] cur = dq.poll();
            maps[cur[0]][cur[1]] = 0;
            if (cur[0] == end[0] && cur[1] == end[1]) {
                return cur[2];
            }
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int x = cur[1] + dx[i];
                int y = cur[0] + dy[i];
                if (y <= m && x <= n && x >= 0 && y >= 0 && maps[y][x] == 1) {
                    dq.offer(new int[]{y, x, cur[2] + 1});
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    public static int solution(int[][] maps) {
        int answer = 0;
        n = maps[0].length - 1; // 가로
        m = maps.length - 1; // 세로
        end = new int[]{m,n};
        answer = bfs(maps);
        return answer;
    }
}

 

1. 좌표와 배열은 서로 반대 관계이다.

위 문제에서는 배열의 가로와 세로의 길이가 다른 배열이 올 수도 있으므로, 좌표에 맞게 계산하는 것이 중요하다.

 

 

2. 방문 배열을 활용하자.

위 코드는 방문 배열 없이 짠 코드이다. 처음 생각한 방식은 0으로 바꾸어주면서 이동하는 것이었는데, 방문 처리를 한 뒤에 이동해버리면 같은 좌표가 Queue에 들어가는 상황이 발생할 수 있다. 그러므로, 반복문 안쪽이나, 따로 방문 배열을 만들어 처리해주어야 한다. 위 방식은 dfs와 유사하다.

 

 

정답

1. 방문 배열 없이 maps의 위치만 옮겨준 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayDeque;

class Solution {
   static int n, m;
    static int[] end;
    static int[] start = {0, 0, 1};
    static int[] dx = {0, 0, 1, -1};
    static int[] dy = {1, -1, 0, 0};

    public static int bfs(int[][] maps) {
        ArrayDeque<int[]> dq = new ArrayDeque<>();
        dq.offer(start);
        while (!dq.isEmpty()) {
            int[] cur = dq.poll();
            if (cur[0] == end[0] && cur[1] == end[1]) {
                return cur[2];
            }
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int x = cur[1] + dx[i];
                int y = cur[0] + dy[i];
                if (y <= m && x <= n && x >= 0 && y >= 0 && maps[y][x] == 1) {
                    dq.offer(new int[]{y, x, cur[2] + 1});
                    maps[y][x] = 0;
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    public static int solution(int[][] maps) {
        int answer = 0;
        n = maps[0].length - 1; // 가로
        m = maps.length - 1; // 세로
        end = new int[]{m,n};
        answer = bfs(maps);
        return answer;
    }
}

 

 

2. 방문 배열 따로 선언

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Arrays;

public class Main {

    static int n, m;
    static int[] end;
    static int[] start = {0, 0, 1};
    static int[] dx = {0, 0, 1, -1};
    static int[] dy = {1, -1, 0, 0};
    static boolean[][] visited;

    public static int bfs(int[][] maps) {
        ArrayDeque<int[]> dq = new ArrayDeque<>();
        dq.offer(start);
        while (!dq.isEmpty()) {
            System.out.println(Arrays.toString(dq.peek()));
            int[] cur = dq.poll();
            if (cur[0] == end[0] && cur[1] == end[1]) {
                return cur[2];
            }
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int x = cur[1] + dx[i];
                int y = cur[0] + dy[i];
                if (y <= m && x <= n && x >= 0 && y >= 0 && maps[y][x] == 1 && !visited[y][x]) {
                    dq.offer(new int[]{y, x, cur[2] + 1});
                    visited[y][x] = true;
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    public static int solution(int[][] maps) {
        int answer = 0;
        n = maps[0].length - 1; // 가로
        m = maps.length - 1; // 세로
        visited = new boolean[m+1][n+1];
        end = new int[]{m,n};
        answer = bfs(maps);
        return answer;
    }
}