백준 1261: 알고스팟 - 0 1 BFS, 다익스트라 (파이썬)

알고스팟 성공

1261번: 알고스팟

 

문제

알고스팟 운영진이 모두 미로에 갇혔다. 미로는 N*M 크기이며, 총 1*1크기의 방으로 이루어져 있다. 미로는 빈 방 또는 벽으로 이루어져 있고, 빈 방은 자유롭게 다닐 수 있지만, 벽은 부수지 않으면 이동할 수 없다.

알고스팟 운영진은 여러명이지만, 항상 모두 같은 방에 있어야 한다. 즉, 여러 명이 다른 방에 있을 수는 없다. 어떤 방에서 이동할 수 있는 방은 상하좌우로 인접한 빈 방이다. 즉, 현재 운영진이 (x, y)에 있을 때, 이동할 수 있는 방은 (x+1, y), (x, y+1), (x-1, y), (x, y-1) 이다. 단, 미로의 밖으로 이동 할 수는 없다.

벽은 평소에는 이동할 수 없지만, 알고스팟의 무기 AOJ를 이용해 벽을 부수어 버릴 수 있다. 벽을 부수면, 빈 방과 동일한 방으로 변한다.

만약 이 문제가  알고스팟에 있다면, 운영진들은 궁극의 무기 sudo를 이용해 벽을 한 번에 다 없애버릴 수 있지만, 안타깝게도 이 문제는  Baekjoon Online Judge 에 수록되어 있기 때문에, sudo를 사용할 수 없다.

현재 (1, 1)에 있는 알고스팟 운영진이 (N, M)으로 이동하려면 벽을 최소 몇 개 부수어야 하는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

 

입력

첫째 줄에 미로의 크기를 나타내는 가로 크기 M, 세로 크기 N (1 ≤ N, M ≤ 100)이 주어진다. 다음 N개의 줄에는 미로의 상태를 나타내는 숫자 0과 1이 주어진다. 0은 빈 방을 의미하고, 1은 벽을 의미한다.

(1, 1)과 (N, M)은 항상 뚫려있다.

출력

첫째 줄에 알고스팟 운영진이 (N, M)으로 이동하기 위해 벽을 최소 몇 개 부수어야 하는지 출력한다.

 

 

내 코드

import sys
from collections import deque
m,n=map(int,sys.stdin.readline().split())

#arr에 지도 저장.
arr=[]
for _ in range(n):
    arr.append(list(map(int,sys.stdin.readline().rstrip())))


#특정 점 까지의 가중치 리스트: dist
dist=[[-1]*m for _ in range(n)]
dist[0][0]=0


#북동남서 dx dy
dx=[-1,0,1,0]
dy=[0,1,0,-1]


que=deque()
que.append([0,0])

while que:
    x,y=que.popleft()

    for i in range(4):
        nx=x+dx[i]
        ny=y+dy[i]

        #좌표 범위 밖 pass
        if nx<0 or nx>=n or ny<0 or ny>=m:
            continue

        if dist[nx][ny]==-1:

            # Case1: 벽이 있는 좌표로 가기
            if arr[nx][ny]==1:
                dist[nx][ny]=dist[x][y]+1 #벽 부수는데 1만큼 필요하다
                que.append([nx,ny]) #그냥 추가.

            # Case2: 그냥 방으로 가기
            else:
                dist[nx][ny]=dist[x][y] #공짜로 이동 가능
                que.appendleft([nx,ny]) #공짜로 간 곳을 우대하므로 큐의 젤 앞에 넣기.
        

#마지막 좌표에 비용의 최소값이 들어있다.
print(dist[n-1][m-1])

 

 

풀이 및 접근)

- 이 문제는 0-1 BFS를 활용한 문제이다. 0 1 BFS란, 가중치가 0 또는 1인 그래프 탐색에 쓰이는 알고리즘이다.

- BFS와 같이 그래프를 탐색한다. 일반 BFS와 다른점은, 특정 점들을 가기 위해서 가중치가 필요하다는 것이다. 그럴 때마다 좌표별로 가중치를 누적해 나간다.

- que에 좌표를 넣을 때가 중요하다. 최소 비용으로 가고싶은 것이므로, que에 가중치가 적은 것들을 우선적으로 뽑아야 한다. 그러기위해서, 가중치가 추가되지 않은 점들에 대해서 appendleft()를 통해 제일 앞에 추가한다. 그렇게 되면 popleft()를 할 때 가중치가 적은 것들이 우선적으로 나오게 된다.

 

 

 

자바 ver. (0-1 BFS)

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




public class Main {

    static final int INF=200000;
    static BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    static StringTokenizer st;
    static int[][] arr;
    static int[][] dist;
    static int[] dx={-1,0,1,0};
    static int[] dy={0,1,0,-1};


    public static void main(String[] args) throws IOException{
        st=new StringTokenizer(br.readLine());
        int m=Integer.parseInt(st.nextToken());
        int n=Integer.parseInt(st.nextToken());


        arr=new int[n][m];
        for(int i=0; i<n; i++){
            String[] input=br.readLine().split("");
            for(int j=0; j<m; j++){
                arr[i][j]=Integer.parseInt(input[j]);
            }
        }

        dist=new int[n][m];
        for(int i=0; i<n; i++){
            for(int j=0; j<m; j++){
                dist[i][j]=-1;
            }
        }
        dist[0][0]=0;

        List<int[]> que=new ArrayList<>();
        que.add(new int[]{0,0});

        while(!que.isEmpty()){
            int[] tmp=que.get(0);
            que.remove(0);
            int x=tmp[0];
            int y=tmp[1];

            for(int i=0; i<4; i++){
                int nx=x+dx[i];
                int ny=y+dy[i];

                if(nx<0 || nx>=n || ny<0 || ny>=m)
                    continue;


                if(dist[nx][ny]==-1){
                    if(arr[nx][ny]==1){
                        dist[nx][ny]=dist[x][y]+1;
                        que.add(new int[]{nx,ny});
                    }
                    else{
                        dist[nx][ny]=dist[x][y];
                        que.add(0,new int[]{nx,ny});
                    }
                }
            }
        }

        System.out.print(dist[n-1][m-1]);





    } //end of main method
} //end of Main class

 

 

 

다익스트라 ver.

import sys
import heapq

def dikstra():
    heap=[]
    heapq.heappush(heap,[0,0,0])

    while heap:
        cost,x,y=heapq.heappop(heap)

        for i in range(4):
            nx=x+dx[i]
            ny=y+dy[i]

            if nx<0 or nx>=n or ny<0 or ny>=m:
                continue

            if cost+arr[nx][ny]<dist[nx][ny]:
                dist[nx][ny]=cost+arr[nx][ny]
                heapq.heappush(heap,[dist[nx][ny],nx,ny])


m,n=map(int,sys.stdin.readline().split())

arr=[]
for _ in range(n):
    arr.append(list(map(int,sys.stdin.readline().rstrip())))


dx=[-1,0,1,0]
dy=[0,1,0,-1]

dist=[[1e9]*m for _ in range(n)]
dist[0][0]=0 #초기값 세팅

dikstra()

print(dist[n-1][m-1])