[프로그래머스 Level.2] 전력망을 둘로 나누기 (완전탐색) (Java)

문제 링크

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/86971

프로그래머스

 

 

 

 

코딩테스트 연습 > 완전탐색 > 전력망을 둘로 나누기

 

 

문제 설명

 

 

n개의 송전탑이 전선을 통해 하나의 트리 형태로 연결되어 있습니다. 당신은 이 전선들 중 하나를 끊어서 현재의 전력망 네트워크를 2개로 분할하려고 합니다. 이때, 두 전력망이 갖게 되는 송전탑의 개수를 최대한 비슷하게 맞추고자 합니다.

 

송전탑의 개수 n, 그리고 전선 정보 wires가 매개변수로 주어집니다. 전선들 중 하나를 끊어서 송전탑 개수가 가능한 비슷하도록 두 전력망으로 나누었을 때, 두 전력망이 가지고 있는 송전탑 개수의 차이(절대값)를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

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제한사항

• n은 2 이상 100 이하인 자연수입니다.
• wires는 길이가 n-1인 정수형 2차원 배열입니다.
  • wires의 각 원소는 [v1, v2] 2개의 자연수로 이루어져 있으며, 이는 전력망의 v1번 송전탑과 v2번 송전탑이 전선으로 연결되어 있다는 것을 의미합니다.
  • 1 ≤ v1 < v2 ≤ n 입니다.
  • 전력망 네트워크가 하나의 트리 형태가 아닌 경우는 입력으로 주어지지 않습니다.

 

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입출력 예

n	wires	result
9	[[1,3],[2,3],[3,4],[4,5],[4,6],[4,7],[7,8],[7,9]]	3
4	[[1,2],[2,3],[3,4]]	0
7	[[1,2],[2,7],[3,7],[3,4],[4,5],[6,7]]	1

 

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입출력 예 설명

 

 

입출력 예 #1

 

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법 중 하나를 나타낸 것입니다.
•  

  

• 4번과 7번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망은 각 6개와 3개의 송전탑을 가지며, 이보다 더 비슷한 개수로 전력망을 나눌 수 없습니다.
• 또 다른 방법으로는 3번과 4번을 연결하는 전선을 끊어도 최선의 정답을 도출할 수 있습니다.

 

 

입출력 예 #2

 

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법을 나타낸 것입니다.

• 

• 2번과 3번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망이 모두 2개의 송전탑을 가지게 되며, 이 방법이 최선입니다.

 

 

입출력 예 #3

 

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법을 나타낸 것입니다.
•  

  

• 3번과 7번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망이 각각 4개와 3개의 송전탑을 가지게 되며, 이 방법이 최선입니다.

 

 

 

 

나의 코드

import java.util.*;

class Solution {
    int[][] arr;
    
    public int solution(int n, int[][] wires) {
        int answer = n;
        arr = new int[n+1][n+1];
        
        for(int i=0; i<wires.length; i++) {
            arr[wires[i][0]][wires[i][1]] = 1;
            arr[wires[i][1]][wires[i][0]] = 1;
        }
        
        for(int i=0; i<wires.length; i++) {
            int v1 = wires[i][0];
            int v2 = wires[i][1];
            
            arr[v1][v2] = 0;
            arr[v2][v1] = 0;
            
            int n1 = bfs(v1, n);
            int n2 = n - n1;
            
            answer = Math.min(answer, Math.abs(n1-n2));
            
            arr[v1][v2] = 1;
            arr[v2][v1] = 1;
        }
        
        return answer;
    }
    
    // start 지점은 사실 어디서 해도 상관 없다. 잘라서 생긴 두 전력망 중 어느쪽이든 한쪽 연결된 개수만 보는 거기 때문이다.
    public int bfs(int start, int n) { 
        boolean[] visited = new boolean[n+1];
        int cnt = 1;
        
        Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
        q.offer(start);
        
        while(!q.isEmpty()) {
            int now = q.poll();
            visited[now] = true;
            
            for(int i=1; i<=n; i++) {
                if(!visited[i] && arr[now][i] == 1) {
                    q.offer(i);
                    cnt++;
                }
            }
        }
        
        return cnt;
    }
}

 

풀이

1. 초기 answer 값을 n으로 저장하고 int형 2차원 배열 arr을 생성하여 wires끼리 연결된 부분을 1로 저장한다.
2. wires를 for문을 돌면서 송전탑 wires[i][0]과 wires[i][1]을 각각 v1, v2로 하여 arr에서 해당 연결 부분을 0으로 하여 일시적으로 끊는다.
3. 그리고 이렇게 하나의 전선을 끊은 arr을 이용하여 아무 곳이나 start 지점으로 삼고 bfs(너비 우선 탐색)를 이용하여 연결된 송전탑의 개수를 구해 n1에 저장하고 나머지 한쪽의 연결된 송전탑의 개수는 n(총 송전탑 개수) - n1(한 쪽의 연결된 송전탑 개수)을 이용하여 구하고 n2에 저장한다.
4. 이렇게 구한 n1, n2의 차를 Math.abs()를 이용하여 절대값을 씌우고 answer와 비교하여 최소값으로 업데이트 한다.
5. 그리고 끊었던 전선을 다시 연결시키기 위해 끊었던 부분을 다시 1로 변경하고 다음 wires 행으로 넘어간다.
6. bfs에서는 우선 방문했던 송전탑을 체크하기 위해 boolean형 배열 visited를 생성하고 연결된 송전탑의 개수를 카운팅 할 cnt를 선언한다. 그리고 Integer를 선언 타입으로 하여 Queue를 생성하고 start 지점을 offer() 한다.
7. 이제 Queue가 비워질 때까지 while문을 돌면서 Queue에서 start지점부터 poll() 하여 visited[해당 송전탑 지점]를 true로 변경하고 송전탑 전체 개수(n)를 for문을 돌면서 방문하지 않았고(visited[i] = false) 현재 송전탑 지점과 연결된 송전탑을 Queue에 offer() 하고 송전탑 개수를 카운팅 한다. 이렇게 while문을 돌고 더 이상 연결된 송전탑이 없으면(큐가 빔) 카운팅 한 송전탑의 개수를 반환한다.