[백준] 11657 타임머신 JAVA

문제

N개의 도시가 있다. 그리고 한 도시에서 출발하여 다른 도시에 도착하는 버스가 M개 있다. 각 버스는 A, B, C로 나타낼 수 있는데, A는 시작도시, B는 도착도시, C는 버스를 타고 이동하는데 걸리는 시간이다. 시간 C가 양수가 아닌 경우가 있다. C = 0인 경우는 순간 이동을 하는 경우, C < 0인 경우는 타임머신으로 시간을 되돌아가는 경우이다.

1번 도시에서 출발해서 나머지 도시로 가는 가장 빠른 시간을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 도시의 개수 N (1 ≤ N ≤ 500), 버스 노선의 개수 M (1 ≤ M ≤ 6,000)이 주어진다. 둘째 줄부터 M개의 줄에는 버스 노선의 정보 A, B, C (1 ≤ A, B ≤ N, -10,000 ≤ C ≤ 10,000)가 주어진다.

출력

만약 1번 도시에서 출발해 어떤 도시로 가는 과정에서 시간을 무한히 오래 전으로 되돌릴 수 있다면 첫째 줄에 -1을 출력한다. 그렇지 않다면 N-1개 줄에 걸쳐 각 줄에 1번 도시에서 출발해 2번 도시, 3번 도시, ..., N번 도시로 가는 가장 빠른 시간을 순서대로 출력한다. 만약 해당 도시로 가는 경로가 없다면 대신 -1을 출력한다.

문제 풀이

• 음의 가중치 값이 있는 문제는 벨만포드 알고리즘을 사용해서 풀면 된다고 생각했다

1. Edge class 를 만들어서 다음 노드와 가중치를 adjList에 넣는다

for (int i = 0; i < M; i++) {
    input = br.readLine().split(" ");
    from = Integer.parseInt(input[0]);
    to = Integer.parseInt(input[1]);
    weight = Integer.parseInt(input[2]);
    adjlist[from].add(new Edge(to, weight));
}

2. 벨만포드 알고리즘을 사용해서 N번 돌았을 때 값이 변경된다면 사이클이 존재한다는 뜻으로 -1값을 출력한다

long[] dist = new long[N + 1];
Arrays.fill(dist, Integer.MAX_VALUE);

dist[1] = 0;
for (int i = 1; i <= N; i++) {
    for (int j = 1; j <= N; j++) {
        for (Edge edge : adjlist[j]) {
            if (dist[j] != Integer.MAX_VALUE && dist[edge.to] > dist[j] + edge.weight) {
                dist[edge.to] = dist[j] + edge.weight;
                if (i == N) {
                    System.out.println(-1);
                    return;
                }
            }
        }
    }
}

3. 사이클이 존재하지 않는다면 갈수 없는 지역은 -1로 갈 수 있는 곳은 최소값을 출력한다

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 2; i <= N; i++) {
    if (dist[i] == Integer.MAX_VALUE)
        sb.append(-1).append('\n');
    else
        sb.append(dist[i]).append('\n');
}
System.out.print(sb.toString());

코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Main {

    static int N, M;
    static List<Edge>[] adjlist;


    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String[] input = br.readLine().split(" ");
        N = Integer.parseInt(input[0]);
        M = Integer.parseInt(input[1]);

        adjlist = new List[N + 1];
        for (int i = 1; i <= N; i++) {
            adjlist[i] = new ArrayList<>();
        }

        int from, to, weight;
        for (int i = 0; i < M; i++) {
            input = br.readLine().split(" ");
            from = Integer.parseInt(input[0]);
            to = Integer.parseInt(input[1]);
            weight = Integer.parseInt(input[2]);
            adjlist[from].add(new Edge(to, weight));
        }

        bellmanford();

    }

    private static void bellmanford() {
        long[] dist = new long[N + 1];
        Arrays.fill(dist, Integer.MAX_VALUE);

        dist[1] = 0;
        for (int i = 1; i <= N; i++) {
            for (int j = 1; j <= N; j++) {
                for (Edge edge : adjlist[j]) {
                    if (dist[j] != Integer.MAX_VALUE && dist[edge.to] > dist[j] + edge.weight) {
                        dist[edge.to] = dist[j] + edge.weight;
                        if (i == N) {
                            System.out.println(-1);
                            return;
                        }
                    }
                }
            }
        }

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 2; i <= N; i++) {
            if (dist[i] == Integer.MAX_VALUE)
                sb.append(-1).append('\n');
            else
                sb.append(dist[i]).append('\n');
        }
        System.out.print(sb.toString());

    }

    static class Edge {
        int to;
        int weight;

        public Edge(int to, int weight) {
            this.to = to;
            this.weight = weight;
        }
    }
}