🔎 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 이하인 양의 정수이고 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.
예제
풀이1. BFS 함수를 정의하는 정석적인 방법
from collections import deque
n = int(input()) # 컴퓨터 개수 (노드)
m = int(input()) # 서로 연결된 컴퓨터 쌍의 수 (간선)
com = [[False] * (n+1) for _ in range(n+1)] # 컴퓨터 간 연결정보를 표현할 2차원 리스트 생성
for _ in range(m):
a, b = map(int, input().split()) # 서로 연결된 컴퓨터 a와 b 입력받기
com[a][b] = com[b][a] = True # False로 초기화된 2차원 연결정보 리스트 com에서 서로 연결된 컴퓨터에 한해 True로 변경
visited = [False] * (n+1) # 방문기록을 위한 리스트 생성
def bfs(v):
queue = deque() # 큐 생성
queue.append(v) # 시작 컴퓨터 큐에 넣기
visited[v] = True # 시작 컴퓨터 방문처리
cnt = 0 # 감염된 컴퓨터의 개수(지역변수)
while queue: # 큐가 빌 때 까지 반복
v = queue.popleft() # v에 큐의 첫번째 원소 지정
for i in range(1, n+1): # 1번 컴퓨터부터 마지막 컴퓨터까지 순회
if not visited[i] and com[v][i]: # 현재 i번째 컴퓨터가 아직 방문하지 않은 v컴퓨터와 연결된 컴퓨터라면
queue.append(i) # 현재 컴퓨터를 큐에 추가
visited[i] = True # 현재 컴퓨터 방문처리
cnt += 1 # 감염된 컴퓨터 개수 추가
return cnt # 최종 반환값 : 감염된 컴퓨터 개수 (시작 컴퓨터는 제외)
# 결과출력
print(bfs(1))7
6
1 2
2 3
1 5
5 2
5 6
4 7
4
풀이2. BFS 함수를 정의하지 않고 풀이하는 방법
from collections import deque
n = int(input())
m = int(input())
com = [[] for _ in range(n+1)]
for i in range(m):
a, b = map(int, input().split())
com[a] += [b]
com[b] += [a]
visited = [False] * (n+1)
visited[1] = True # 시작컴퓨터(1번) 방문처리
Q = deque([1]) # 큐 생성과 동시에 시작컴퓨터 추가
while Q:
v = Q.popleft()
for i in com[v]: # v컴퓨터와 연결되어있는 컴퓨터에 한해서
if visited[i] == False : # i번째 컴퓨터가 아직 방문하지 않은 노드라면
Q.append(i) # 큐에 i번째 컴퓨터 추가
visited[i] = True # i번째 컴퓨터 방문처리
# 결과출력 : 방문처리된 컴퓨터 개수 - 1 (1빼는 이유 : 시작컴퓨터는 제외)
print(sum(visited) - 1)7
6
1 2
2 3
1 5
5 2
5 6
4 7
4
풀이3. DFS로 푸는 방법
n = int(input())
m = int(input())
com = [[] for _ in range(n+1)]
for i in range(m):
a, b = map(int, input().split())
com[a] += [b]
com[b] += [a]
visited = [False] * (n+1)
def dfs(v):
visited[v] = True # 시작컴퓨터 방문처리
for i in com[v]: # v컴퓨터와 연결되어있는 컴퓨터에 한해서
if visited[i] == False: # i번째 컴퓨터가 아직 방문하지 않은 노드람녀
dfs(i) # 해당 i노드로 dfs를 재귀적으로 돈다(더 깊이 탐색)
return sum(visited) - 1
# 결과출력
print(dfs(1))7
6
1 2
2 3
1 5
5 2
5 6
4 7
4
✅ 정리
1) 처음에 다음과 같이 코드를 작성했는데 오류가 발생했다.
from collections import deque
n = int(input())
m = int(input())
com = [[False] * (n+1) for _ in range(n+1)]
for _ in range(m):
a, b = map(int, input().split())
com[a][b] = com[b][a] = True
visited = [False] * (n+1)
cnt = 0 # 오류 발생 원인
def bfs(v):
queue = deque()
queue.append(v)
visited[v] = True
while queue:
v = queue.popleft()
for i in range(1, n+1):
if not visited[i] and com[v][i]:
cnt += 1
queue.append(i)
visited[i] = True
return cnt
print(bfs(1))UnboundLocalError : local variable '변수명' referenced before assignment.
위의 오류는 파이썬에서 함수 외부에 선언한 변수(전역변수)를 함수 내부에서 호출하고자 할 때(지역변수) 발생하는 오류로, 다음과 같이 해결할 수 있다.
- 변수를 함수 밖에서 선언한다.
- 함수 안에서 선언하되,
global 변수명으로 작성한다.
2) 풀고자 하는 문제의 그래프 연결정보를 2차원 리스트로 만드는 것은 다양한 방법이 있다. 지금까지 공부하면서 사용한 방법들을 정리해보자.
- 노드의 번호가 연결된대로 리스트를 만드는 방법
n = int(input()) # 노드 개수
m = int(input()) # 서로 연결된 간선 개수
graph = [[0] * (n+1) for _ in range(n+1)] # 노드 간 연결정보를 표현할 2차원 리스트 생성 (0 대신 False도 가능)
for _ in range(m):
a, b = map(int, input().split()) # 서로 연결된 노드 a와 b 입력받기
graph[a][b] = graph[b][a] = True # False로 초기화된 2차원 연결정보 리스트 com에서 서로 연결된 노드에 한해 True로 변경
print(graph)7
6
1 2
2 3
1 5
5 2
5 6
4 7
## 결과
[[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, True, 0, 0, True, 0, 0],
[0, True, 0, True, 0, True, 0, 0],
[0, 0, True, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, True],
[0, True, True, 0, 0, 0, True, 0],
[0, 0, 0, 0, 0, True, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, True, 0, 0, 0]]- 노드의 번호를 인덱스로 취하고, 행렬로 리스트를 만드는 방법
n = int(input()) # 노드 개수
m = int(input()) # 서로 연결된 간선 개수
graph = [[] for _ in range(n+1)] # 노드 간 연결정보를 표현할 2차원 리스트 생성
for _ in range(m):
a, b = map(int, input().split()) # 서로 연결된 노드 a와 b 입력받기
graph[a] += [b] # 인덱스 a(노드)에 연결된 요소 b를 리스트에 추가
graph[b] += [a] # 인덱스 b(노드)에 연결된 요소 a를 리스트에 추가
print(graph)7
6
1 2
2 3
1 5
5 2
5 6
4 7
## 결과
[[],
[2, 5],
[1, 3, 5],
[2],
[7],
[1, 2, 6],
[5],
[4]]🔗 references
