DFS(Depth-First Search)
깊이 우선 탐색, 그래프에서 깊이 부분을 우선으로 탐색하는 알고리즘
과정
- 탐색 시작 노드를 스택에 삽입하고 방문 처리를 한다.
- 스택의 최상단 노드에 방문하지 않은 인접노드가 있으면 그 인접 노드를 스택에 넣고 방문 처리를 한다.
- 2번의 과정을 더이상 수행할 수 없을 때까지 반복한다.
BFS(Breadth First Search)
너비 우선 탐색, 가까운 노드부터 탐색하는 알고리즘
과정
- 탐색 시작 노드를 큐에 삽입하고 방문 처리를 한다.
- 큐에서 노드를 꺼내 해당 노드의 인접 노드 중에서 방문하지 않은 노드를 모두 큐에 삽입하고 방문 처리를 한다.
- 2번의 과정을 더 이상 수행할 수 없을 때까지 반복한다.
-> 일반적으로 DFS보다 BFS가 수행시간은 좋다.
| DFS | BFS | |
|---|---|---|
| 동작 원리 | 스택 | 큐 |
| 구현 방법 | 재귀 함수 이용 | 큐 자료구조 이용 |
예제 1 음료수 얼려 먹기
문제
N × M 크기의 얼음 틀이 있다. 구멍이 뚫려 있는 부분은 0, 칸막이가 존재하는 부분은 1로 표시된다.
구멍이 뚫려 있는 부분끼리 상, 하, 좌, 우로 붙어 있는 경우 서로 연결되어 있는 것으로 간주한다.
이때 얼음 틀의 모양이 주어졌을 때 생성되는 총 아이스크림의 개수를 구하는 프로그램을 작성하라.
다음의 4 × 5 얼음 틀 예시에서는 아이스크림이 총 3개가 생성된다
입력
첫 번째 줄에 얼음 틀의 세로 길이 N과 가로 길이 M이 주어진다. (1 <= N, M <= 1,000)
두 번째 줄부터 N + 1 번째 줄까지 얼음 틀의 형태가 주어진다.
이때 구멍이 뚫려있는 부분은 0, 그렇지 않은 부분은 1이다.
출력
한 번에 만들 수 있는 아이스크림의 개수를 출력한다.
입력 예시 1
4 5
00110
00011
11111
00000출력 예시 1
3입력 예시 2
15 14
00000111100000
11111101111110
11011101101110
11011101100000
11011111111111
11011111111100
11000000011111
01111111111111
00000000011111
01111111111000
00011111111000
00000001111000
11111111110011
11100011111111
11100011111111출력 예시2
8풀이
- DFS로 구멍이 뚫린 곳의 상하좌우를 검사하면서 구멍이 뚫린 곳이 있으면 그 곳에서 또 상하좌우를 검사한다.
코드
n, m = map(int,input().split())
lst = []
answer = 0
dx = [0,0,1,-1]
dy = [1,-1,0,0]
for i in range(n):
lst.append(list(map(int,input())))
def dfs(y,x):
global n,m
for i in range(4): # 상하좌우 검사하기
xx = x + dx[i]
yy = y + dy[i]
if 0 <= xx < m and 0 <= yy < n:
if lst[yy][xx] == 0: # 구멍뚫린 곳 있으면 그 곳 탐색
lst[yy][xx] = 1
dfs(yy,xx)
return 0 # 상히좌우 검색했는데 없으면 종료
for i in range(n):
for j in range(m):
if lst[i][j] == 0: # 구멍이 뚫려있는 부분
lst[i][j] = 1 # 방문 체크
answer+=1 # 아이스크림 +1
dfs(i,j)
print(answer)
예제 2 미로 탈출
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.
입력
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.
출력
첫째 줄에 최소 이동 칸의 개수를 출력한다.
입력 예시
5 6
101010
111111
000001
111111
111111출력 예시
10풀이
- BFS로 풀 수 있다. 처음 지점에서 가까운 노드부터 방문하지 않은 노드를 탐색한다.
- 방문하지 않은 노드에는 그 전 노드에 +1한 값을 저장한다.
- 모든 노드를 방문하면 n,m에 저장된 값을 return한다.
코드
from collections import deque n, m = map(int, input().split()) lst = [] dx = [0, 0, 1, -1] dy = [-1, 1, 0, 0] for i in range(n): lst.append(list(map(int, input()))) def bfs(y,x): global lst, n, m que = deque() que.append((y,x)) while que: y, x = que.popleft() for i in range(4): yy = y + dy[i] xx = x + dx[i] if 0 <= yy < n and 0 <= xx < m and lst[yy][xx] == 1: lst[yy][xx] = lst[y][x] + 1 que.append([yy,xx]) return lst[n-1][m-1] print(bfs(0,0)) print(lst)
