39. Course Schedule

eunseo kim 👩‍💻·2021년 2월 10일
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🎯 leetcode - 207. Course Schedule


📌 문제

- 파이썬 알고리즘 인터뷰 39번 문제

📌 날짜

2020.02.10

📌 시도 횟수

Failed

💡 Code

class Solution(object):
    def canFinish(self, numCourses, prerequisites):
        graph = defaultdict(list)
        for start, last in prerequisites:
            graph[start].append(last)
        print(graph)

        traced = set()

        def dfs(i):
            # 만약 traced에 이미 저장된 경로를 재방문하면 프로그램 종료!
            if i in traced:
                return False
                
            # 방문한 경로를 traced에 저장하기
            traced.add(i)
            
            # 갈 수 있는 경로가 1개 이상인 경우
            for y in graph[i]:
                # dfs 재귀를 지나면서 traced에 경로가 쌓임
                if not dfs(y): # traced의 경로를 재방문해서 return 됨
                    return False
            traced.remove(i) # 모든 가능한 경로를 다 탐색하면 remove하기
            return True 
            
        # 여기는 외부 함수에서 dfs를 부르는 곳
        # graph의 key를 기준으로 ⭐모든 key에 대한⭐ 경로를 탐색한다!
        for x in list(graph): 	# 모든 각각의 (start, last)에 대해 dfs 탐색
            if not dfs(x): 	# 한번이라도 탐색이 중반에 종료되면
                return False 	# 바로 return False함
        return True

💡 문제 해결 방법

  • 역으로 trace하는 것을 유의해서 이해하자.
    [1, 0]이면 1 ← 0이고, 1부터 traced에 저장해서 역방향으로 1을 가리키는 0을 그 다음에 traced에 저장한다.
  • 대략적인 설명은 주석에 적어놓았다.
  • 대신 코드를 이해하기 위해 그림으로 그려보면서 이해했다.
  1. [[1, 0], [0, 2], [2, 4], [3, 0]] 인 경우 → True가 나온다.
  2. [[1, 0], [0, 2], [2, 1], [3, 0]] 인 경우 → False가 나온다.

🌵 추가 설명

🤯 만약 [[1, 0], [0, 2], [1, 3]] 인 경우에는?

  • dfs안의 for문이 살짝 헷갈려서 과정을 하나하나 적어보았다.
    하나의 key에 대해 여러 value가 있는 경우 (하나의 목적지로 가는 코스가 2개 이상인 경우)가 헷갈려서 해보았다.
  • graph = defaultdict(<class 'list'>, {1: [0, 3], 0: [2]}) 이다.
x: 1				# 먼저{1: [0, 3], 0: [2]}의 1부터 시작한다.
.......traced : {1}		# 1을 방문했으니까 traced.add(1)
-> y: 0				# 1의 첫번째 value인 0부터 방문한다.
.......traced : {0, 1}		# 0을 방문했으니까 traced.add(0)
-> y: 2				# 0의 첫번째 value인 2를 방문
.......traced : {0, 1, 2}	# 2를 방문했으니까 traced.add(2)
				# 2의 value는 존재하지 않는다. 
                		# ※return to 0 / traced.remove(2)※
				# 0의 value는 존재하지 않는다. 
                		# ※return to 1 / traced.remove(0)※
-> y: 3	                	# 1의 두번째 value인 3을 방문
.......traced : {1, 3}		# 3를 방문했으니까 traced.add(3)
				# 3의 value는 존재하지 않는다. 
                		# ※return to 1 / traced.remove(3)※
				# 1의 value는 존재하지 않는다. 
                		# ※return True※

x: 0				# 위에와 같은 방법으로 진행
.......traced : {0}
-> y: 2
.......traced : {2, 0}


True				# 모든 dfs가 True를 반환했으므로 return True

😆 최적화하기

  • 모든 경로가 직렬 + 하나로 이어져 있는 코스일 경우, 위의 방법으로는 이전 key에서 이미 방문한 경로임에도 시작점(key)이 다르기 때문에 다시 탐색해야 되는 비효율성이 존재한다.
    예를 들어 {0: [1], 1: [2], 2: [3], 3: [4]}는 0←1←2←3←4 임에도 매번 0←1←2←3←4 / 1←2←3←4 / 2←3←4 ...를 모두 탐색해야 된다.
  • 따라서 visited를 추가하여 한번 방문했던 코스는 다시 방문하지 않도록 무조건 True로 리턴하는 구조를 위의 코드에 추가했다.

💡 Code

class Solution(object):
    def canFinish(self, numCourses, prerequisites):
        graph = defaultdict(list)
        for start, last in prerequisites:
            graph[start].append(last)

        traced = set()
        visited = set()

        def dfs(i):  # 1
            if i in traced:
                return False
                
            if i in visited:
                return True
                
            traced.add(i)
            
            for y in graph[i]:
                if not dfs(y):
                    return False
                    
            traced.remove(i)
            visited.add(i)
            
            return True

        for x in list(graph):
            if not dfs(x):
                return False
        return True
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