[Programmers/Python] DFS/BFS - 게임 맵 최단거리

Frye 'de Bacon·2023년 11월 6일
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Programmers - 게임 맵 최단거리


문제

ROR 게임은 두 팀으로 나누어서 진행하며, 상대 팀 진영을 먼저 파괴하면 이기는 게임입니다. 따라서, 각 팀은 상대 팀 진영에 최대한 빨리 도착하는 것이 유리합니다.

지금부터 당신은 한 팀의 팀원이 되어 게임을 진행하려고 합니다. 다음은 5 x 5 크기의 맵에, 당신의 캐릭터가 (행: 1, 열: 1) 위치에 있고, 상대 팀 진영은 (행: 5, 열: 5) 위치에 있는 경우의 예시입니다.

위 그림에서 검은색 부분은 벽으로 막혀있어 갈 수 없는 길이며, 흰색 부분은 갈 수 있는 길입니다. 캐릭터가 움직일 때는 동, 서, 남, 북 방향으로 한 칸씩 이동하며, 게임 맵을 벗어난 길은 갈 수 없습니다.
아래 예시는 캐릭터가 상대 팀 진영으로 가는 두 가지 방법을 나타내고 있습니다.

  • 첫 번째 방법은 11개의 칸을 지나서 상대 팀 진영에 도착했습니다.

  • 두 번째 방법은 15개의 칸을 지나서 상대팀 진영에 도착했습니다.

위 예시에서는 첫 번째 방법보다 더 빠르게 상대팀 진영에 도착하는 방법은 없으므로, 이 방법이 상대 팀 진영으로 가는 가장 빠른 방법입니다.

만약, 상대 팀이 자신의 팀 진영 주위에 벽을 세워두었다면 상대 팀 진영에 도착하지 못할 수도 있습니다. 예를 들어, 다음과 같은 경우에 당신의 캐릭터는 상대 팀 진영에 도착할 수 없습니다.

게임 맵의 상태 maps가 매개변수로 주어질 때, 캐릭터가 상대 팀 진영에 도착하기 위해서 지나가야 하는 칸의 개수의 최솟값을 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요. 단, 상대 팀 진영에 도착할 수 없을 때는 -1을 return 해주세요.

제한사항

  • maps는 n x m 크기의 게임 맵의 상태가 들어있는 2차원 배열로, n과 m은 각각 1 이상 100 이하의 자연수입니다.
  • n과 m은 서로 같을 수도, 다를 수도 있지만, n과 m이 모두 1인 경우는 입력으로 주어지지 않습니다.
  • maps는 0과 1로만 이루어져 있으며, 0은 벽이 있는 자리, 1은 벽이 없는 자리를 나타냅니다.
  • 처음에 캐릭터는 게임 맵의 좌측 상단인 (1, 1) 위치에 있으며, 상대방 진영은 게임 맵의 우측 하단인 (n, m) 위치에 있습니다.

입출력 예

mapsanswer
[[1,0,1,1,1],[1,0,1,0,1],[1,0,1,1,1],[1,1,1,0,1],[0,0,0,0,1]]11
[[1,0,1,1,1],[1,0,1,0,1],[1,0,1,1,1],[1,1,1,0,0],[0,0,0,0,1]]-1

풀이

설계

  1. 그래프로 구현한 최단거리 찾기 문제로 BFS와 dx-dy법을 이용
  2. maps[0][0]에서 시작해 dx-dy로 사방을 확인한다.
  3. 인접한 노드 중 값이 1인 경우 해당 노드에 1을 더하고 그 노드의 좌푯값을 큐에 더하여 큐가 빌 때까지 반복한다.
  4. maps[n][m]의 값을 확인하여 값이 1이라면 노드가 연결되지 않은 것이므로 -1을 반환하고, 1이 아니라면 해당 좌푯값의 값을 반환한다.

코드

from collections import deque

def solution(maps):
    answer = 0
    n = len(maps)
    m = len(maps[0])
    dx = [-1, 1, 0, 0]
    dy = [0, 0, -1, 1]
    
    queue = deque()
    queue.append([0, 0])
    while queue:
        current = queue.popleft()
        x, y = current[0], current[1]
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]

            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and maps[nx][ny] == 1:
                maps[nx][ny] = maps[x][y] + 1
                queue.append((nx, ny))
    answer = maps[n-1][m-1]

    if answer == 1:
        return -1
    else:
        return answer

'최단거리'이므로 BFS를 이용해야 하며, 그래프 탐색 시에는 dx-dy를 사용할 수 있는지를 항상 염두에 두어야 한다.

profile
AI, NLP, Data analysis로 나아가고자 하는 개발자 지망생

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