[백준] [2146] 다리 만들기 (BFS) (JAVA)

https://www.acmicpc.net/problem/2146

2146번: 다리 만들기

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문제

여러 섬으로 이루어진 나라가 있다. 이 나라의 대통령은 섬을 잇는 다리를 만들겠다는 공약으로 인기몰이를 해 당선될 수 있었다. 하지만 막상 대통령에 취임하자, 다리를 놓는다는 것이 아깝다는 생각을 하게 되었다. 그래서 그는, 생색내는 식으로 한 섬과 다른 섬을 잇는 다리 하나만을 만들기로 하였고, 그 또한 다리를 가장 짧게 하여 돈을 아끼려 하였다.

이 나라는 N×N크기의 이차원 평면상에 존재한다. 이 나라는 여러 섬으로 이루어져 있으며, 섬이란 동서남북으로 육지가 붙어있는 덩어리를 말한다. 다음은 세 개의 섬으로 이루어진 나라의 지도이다.

위의 그림에서 색이 있는 부분이 육지이고, 색이 없는 부분이 바다이다. 이 바다에 가장 짧은 다리를 놓아 두 대륙을 연결하고자 한다. 가장 짧은 다리란, 다리가 격자에서 차지하는 칸의 수가 가장 작은 다리를 말한다. 다음 그림에서 두 대륙을 연결하는 다리를 볼 수 있다.

물론 위의 방법 외에도 다리를 놓는 방법이 여러 가지 있으나, 위의 경우가 놓는 다리의 길이가 3으로 가장 짧다(물론 길이가 3인 다른 다리를 놓을 수 있는 방법도 몇 가지 있다).

지도가 주어질 때, 가장 짧은 다리 하나를 놓아 두 대륙을 연결하는 방법을 찾으시오.

입력

첫 줄에는 지도의 크기 N(100이하의 자연수)가 주어진다. 그 다음 N줄에는 N개의 숫자가 빈칸을 사이에 두고 주어지며, 0은 바다, 1은 육지를 나타낸다. 항상 두 개 이상의 섬이 있는 데이터만 입력으로 주어진다.

출력

첫째 줄에 가장 짧은 다리의 길이를 출력한다.

예제 입력 1 복사

10
1 1 1 0 0 0 0 1 1 1
1 1 1 1 0 0 0 0 1 1
1 0 1 1 0 0 0 0 1 1
0 0 1 1 1 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0
0 0 0 0 1 1 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

예제 출력 1 복사

3

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※ JAVA 코드 (다리 만들기)

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
	static int N, cnt, landNum, result;
	static int[][] map;
	static boolean[][] visited;
	
	static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
	static int[] dy = {0, 1, 0, -1};
	
	static class Node {
		int x, y;
		public Node(int x, int y) {
			this.x = x;
			this.y = y;
		}
	}
	
	static class Point {
		int x, y, cnt;
		public Point(int x, int y, int cnt) {
			this.x = x;
			this.y = y;
			this.cnt = cnt;
		}
	}
	
	public static void setMap(int x, int y) {
		Queue<Node> q = new LinkedList<>();
		q.offer(new Node(x, y));
		visited[x][y] = true;
		
		while(!q.isEmpty()) {
			Node now = q.poll();
			
			map[now.x][now.y] = cnt;
			
			for(int i = 0; i < 4; i++) {
				int nextX = now.x + dx[i];
				int nextY = now.y + dy[i];
				
				if(nextX >= 0 && nextY >= 0 && nextX < N && nextY < N &&
				   visited[nextX][nextY] == false && map[nextX][nextY] == 1) {
					q.offer(new Node(nextX, nextY));
					visited[nextX][nextY] = true;
				}
			}
		}
	}
	
	public static void BFS(int x, int y) {
		Queue<Point> q = new LinkedList<>();
		q.offer(new Point(x, y, 0));
		visited[x][y] = true;
		
		while(!q.isEmpty()) {
			Point now = q.poll();
			
			for(int i = 0; i < 4; i++) {
				int nextX = now.x + dx[i];
				int nextY = now.y + dy[i];
				
				if(nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= N || nextY >= N) {
					continue;
				}
				
				if(visited[nextX][nextY] == true || map[nextX][nextY] == landNum) {
					continue;
				}
				
				// 방문체크
				visited[nextX][nextY] = true;
				
				if(map[nextX][nextY] == 0) {
					q.offer(new Point(nextX, nextY, now.cnt + 1));
				} else {
					// 이동한 거리가 현재 담고있는 최소거리보다 짧으면 담는다
					result = result > now.cnt ? now.cnt : result;
				}
			}
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st;
		
		N = Integer.parseInt(br.readLine());
		
		map = new int[N][N];
		visited = new boolean[N][N];
		
		for(int i = 0; i < N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int j = 0; j < N; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}
		
		
		cnt = 0;
		for(int i = 0; i < N; i++) {
			for(int j = 0; j < N; j++) {
				if(map[i][j] == 1 && visited[i][j] == false) {
					cnt++;
					setMap(i, j);
				}
			}
		}
		
		result = 1000;
		
		for(int i = 0; i < N; i++) {
			for(int j = 0; j < N; j++) {
				if(map[i][j] != 0) {
					visited = new boolean[N][N];
					landNum = map[i][j];
					BFS(i, j);
				}
			}
		}
		System.out.println(result);
	}
}

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※ 생각정리 (다리 만들기)

백준 다리만들기 문제를 풀기위해서 몇가지를 정리하였다.

1. 각 섬을 구별할 수 있어야 한다.

각 섬을 구별하기 위해서 섬마다 넘버링을 해주었다. 1부터 섬의 개수만큼 수를 증가시키면서 섬의 땅에 수를 담아주었다.

public static void setMap(int x, int y) {
		Queue<Node> q = new LinkedList<>();
		q.offer(new Node(x, y));
		visited[x][y] = true;
		
		while(!q.isEmpty()) {
			Node now = q.poll();
			
			// 맵의 값을 카운트값으로 담아준다
			map[now.x][now.y] = cnt;
			
			for(int i = 0; i < 4; i++) {
				int nextX = now.x + dx[i];
				int nextY = now.y + dy[i];
				
				if(nextX >= 0 && nextY >= 0 && nextX < N && nextY < N &&
				   visited[nextX][nextY] == false && map[nextX][nextY] == 1) {
					q.offer(new Node(nextX, nextY));
					visited[nextX][nextY] = true;
				}
			}
		}
	}

 

이 맵의 형태로 값이 입력되어졌다면,

1 1 1 0 0 0 0 1 1 1
1 1 1 1 0 0 0 0 1 1
1 0 1 1 0 0 0 0 1 1
0 0 1 1 1 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0
0 0 0 0 1 1 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

다음과 같은 형태로 각 섬에 넘버링을 해주었다.

1 1 1 0 0 0 0 2 2 2 
1 1 1 1 0 0 0 0 2 2 
1 0 1 1 0 0 0 0 2 2 
0 0 1 1 1 0 0 0 0 2 
0 0 0 1 0 0 0 0 0 2 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
0 0 0 0 3 3 0 0 0 0 
0 0 0 0 3 3 3 0 0 0 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 

 

2. 섬과 섬을 잇는다.

현재 탐색을 시작하는 노드가 몇번 섬인지를 확인 후 다음 좌표가 물인 부분만 탐색하면서 클래스의 카운트를 증가시킨다. 이때, 다른 섬을 만나면 그 카운트 값을 저장한다.

if(map[nextX][nextY] == 0) {
    q.offer(new Point(nextX, nextY, now.cnt + 1));
} else {
    // 이동한 거리가 현재 담고있는 최소거리보다 짧으면 담는다
    result = result > now.cnt ? now.cnt : result;
}

 

-새벽코딩-