문제
신종 바이러스인 웜 바이러스는 네트워크를 통해 전파된다. 한 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸리면 그 컴퓨터와 네트워크 상에서 연결되어 있는 모든 컴퓨터는 웜 바이러스에 걸리게 된다.
예를 들어 7대의 컴퓨터가 <그림 1>과 같이 네트워크 상에서 연결되어 있다고 하자. 1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸리면 웜 바이러스는 2번과 5번 컴퓨터를 거쳐 3번과 6번 컴퓨터까지 전파되어 2, 3, 5, 6 네 대의 컴퓨터는 웜 바이러스에 걸리게 된다. 하지만 4번과 7번 컴퓨터는 1번 컴퓨터와 네트워크상에서 연결되어 있지 않기 때문에 영향을 받지 않는다.
어느 날 1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸렸다. 컴퓨터의 수와 네트워크 상에서 서로 연결되어 있는 정보가 주어질 때, 1번 컴퓨터를 통해 웜 바이러스에 걸리게 되는 컴퓨터의 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오.
입력
첫째 줄에는 컴퓨터의 수가 주어진다. 컴퓨터의 수는 100 이하이고 각 컴퓨터에는 1번 부터 차례대로 번호가 매겨진다. 둘째 줄에는 네트워크 상에서 직접 연결되어 있는 컴퓨터 쌍의 수가 주어진다. 이어서 그 수만큼 한 줄에 한 쌍씩 네트워크 상에서 직접 연결되어 있는 컴퓨터의 번호 쌍이 주어진다.
출력
1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸렸을 때, 1번 컴퓨터를 통해 웜 바이러스에 걸리게 되는 컴퓨터의 수를 첫째 줄에 출력한다.
풀이
총 3가지 방법으로 풀어봤다. DFS, BFS, Union Find.
1번 노드와 연결된 노드가 몇개인지 묻는 문제이니 DFS, BFS를 통해 방문을 할때마다 카운팅을 해주면 된다.
전체코드 1 (DFS)
import sys
input = sys.stdin.readline
def dfs(start):
global count
visit[start] = 1
for next in graph[start]:
if not visit[next]:
count += 1
dfs(next)
n = int(input())
m = int(input())
graph = [[] for _ in range(n + 1)]
visit = [0] * (n + 1)
count = 0
for _ in range(m):
a, b = map(int, input().split())
graph[a].append(b)
graph[b].append(a)
dfs(1)
print(count)전체코드 2 (BFS)
import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline
def bfs(start):
global count
q = deque()
visit[start] = 1
q.append(start)
while q:
now = q.popleft()
for next in graph[now]:
if not visit[next]:
visit[next] = 1
count += 1
q.append(next)
n = int(input())
m = int(input())
graph = [[] for _ in range(n + 1)]
visit = [0] * (n + 1)
count = 0
for _ in range(m):
a, b = map(int, input().split())
graph[a].append(b)
graph[b].append(a)
bfs(1)
print(count)세번째 방법은 Union Find를 사용해서 같은 루트에 속하는 노드들을 묶어주었고, 결과 값으로 1번을 루트로 가지는 노드가 몇개 있는지 출력하였다.
전체코드 3 (Union Find)
import sys
input = sys.stdin.readline
def find_parent(p, x):
if p[x] != x:
p[x] = find_parent(p, p[x])
return p[x]
def union_parent(p, a, b):
a = find_parent(p, a)
b = find_parent(p, b)
if a < b:
p[b] = a
else:
p[a] = b
n = int(input())
m = int(input())
graph = []
p = [i for i in range(n + 1)]
count = 0
for _ in range(m):
a, b = map(int, input().split())
graph.append([a, b])
for info in graph:
a, b = info
union_parent(p, a, b)
for i in range(1, n + 1):
find_parent(p, i)
# 자기자신은 제외
print(p.count(1) - 1)간선으로 이어진 두 노드의 부모를 union_parent 함수를 통해 합쳤다.
부모를 합쳐주는 작업을 할 때 값이 더 작은쪽이 부모가 되도록 하였으니 1번 노드 같이 묶인 그룹은 1이 가장 작으니 1을 부모로 가지게 될것이다.
하지만 부모의 부모가 1인 경우에도 결과적으로 부모는 1이지만 내가 최종적으로 출력할 p.count(1)을 하면 부모의 부모 또는 부모의 부모의 부모가 1인 경우는 체크할 수 없으니 마지막으로 모든 노드에 대해 find_parent 함수를 실행해 나의 부모가 바로 1을 가르킬 수 있도록 하였다.
결과로는 1번노드 자신을 제외한 p.count(1) - 1을 출력값으로 띄워주었다.
