[CodingTest] 미로탈출 ( bfs )

◎ 문제

 

N x M 크기의 직사각형 형태의 미로에 여러 마리의 괴물이 있어 이를 피해 탈출해야 한다. 현재 위치는 (1, 1)이고 미로의 출구는 (N,M)의 위치에 존재하며 한 번에 한 칸씩 이동할 수 있다. 괴물이 있는 부분은 0으로, 괴물이 없는 부분은 1로 표시되어 있다. 미로는 반드시 탈출할 수 있는 형태로 제시된다. 탈출하기 위해 움직여야 하는 최소 칸의 개수를 구하라. 칸을 셀 때는 시작 칸과 마지막 칸을 모두 포함해서 계산한다.

 

- 입력조건

첫째 줄에 두 정수 N, M(4 <= N, M <= 200)이 주어진다. 

다음 N개의 줄에는 각각 M개의 정수(0혹은 1)로 미로의 정보가 주어진다. 각각의 수들은 공백 없이붙어서 입력으로 제시된다. 또한 시작 칸과 마지막 칸은 항상 1이다.

 

- 출력조건

첫째 줄에 최소 이동 칸의 개수를 출력한다.

 

- 입력예시

5 6 
101010 
111111
000001
111111
111111

 

- 출력예시

10

 

 

◎ 문제풀이

 

 

 

 

 

최단거리를 구하는 문제이다. 

노드 간 비용은 1로 일정하다. 

노드도 이차행렬 형태로 제시되었다.

 

이런 경우 BFS 알고리즘으로 푸는 것이 좋다. 최단거리를 구하는 문제는 여러 경우 중에 최단인 한 가지를 구하는 문제이다. BFS에 '방문이력'을 추가하면 여러 경우 중 최단 거리를 쉽게 구할 수 있다. 

 

 

 

 

 

넓이우선탐색은 여러 경우가 동시에 진행된다. 큐 자료구조에 인접노드를 넣고 선입선출하기 때문이다.  경우가 A,B,C,D가 있다면 A,B,C,D가 모두 동일하게 한칸씩 진행된다. 그렇기에 경우에 따라 특정노드에 도착하는 비용도 달라진다. 위 그림을 보면 주황색은 특정노드에 5번만에 도착했고 파란색 경우는 7번만에 도착했다. 비용은 모두 동일하고 동일하게 한칸씩 이동하므로, 파란색 경우가 도착했을 때는 이미 주황색 경우가 해당 노드를 방문했음을 의미한다.

 

그러므로 파란색 경우는 최단거리가 아니다. 방문이력이 있는 노드에 접근한 경로는 제외되는 방식으로 넓이우선탐색을 하면 쉽게 최단거리를 구할 수 있다. 

 

 

◎ 코드구현

from collections import deque

n,m = map(int, input().split())  # n : 행, m : 열
 
graph = [] # 이차행렬 ( 미로 )
for _ in range(n) :
  graph.append(list(map(int,input()))) # 이차행렬초기화

visited = [[False]*m for _ in range(n)] # 방문이력테이블

dx = [0,0,-1,1] #수평이동 상하좌우
dy = [-1,1,0,0] #수직이동 상하좌우

# 미로 밖으로 벗어나는지 검증하기
def is_validate(x,y) : # x : 행, y : 열
  if x >= n or x < 0 or y >=m or y < 0 : return False
  else : return True
  
q=deque() # 큐생성
q.append((0,0)) # 시작점 
while q :
  pointX,pointY = q.popleft() # 노드 방문하기
  visited[pointX][pointY] = True # 방문체크 
    
  for i in range(4) : # 상,하,좌,우 이동 ( 경우 4가지 )
    nx = pointX + dx[i]
    ny = pointY + dy[i]
    if not is_validate(nx,ny) : continue # 미로 밖을 벗어나는 경우 제외하기
    if graph[nx][ny] == 0 : continue # 노드값이 0인 경우 제외하기
    if not visited[nx][ny] :  # 방문이력이 있는 노드인 경우 제외하기
      q.append((nx,ny)) # 방문이력 없다면 해당 노드에 최초로 도달한 최단경로임을 의미하므로 큐에 삽입
      graph[nx][ny] = graph[nx][ny] + graph[pointX][pointY] # 경로 비용 갱신하기

print(graph[n-1][m-1]) # 목표지점 비용 출력하기

 

- 입력

5 6 
101010 
111111
000001
111111
111111

 

- 출력

10

 

 

 

---

 

 

참고자료

이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬 : 네이버 도서