[코딩테스트] 바이러스

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 입력 1

7
6
1 2
2 3
1 5
5 2
5 6
4 7

예제 출력 1

4

생각

• 시작 노드로부터 방문할 수 있는 모든 노드를 탐색하는 깊이 우선 탐색 문제이다 -> 인접 행렬과 인접 리스트 2가지 방식으로 풀어 봐야 겠다
• 노드 방문 여부를 확인할 수 있는 visited 배열을 만들어 동일한 컴퓨터를 2번 세는 것을 방지해야겠다

코드

• cntComputer는 인접 행렬을, cntComputer2는 인접 리스트를 사용하여 동일한 문제를 풀어보았다!

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

public class Virus {

    public int cntComputer(int N, int[][] graph) {
        int cnt = 0;
        int[] visited = new int[N + 1];
        Queue<Integer> Q = new LinkedList<>();

        Q.add(1);
        visited[1] = 1;

        while (!Q.isEmpty()) {
            int tmp = Q.poll();
            for (int i = 1; i <= N; i++) {
                if (graph[tmp][i] == 1 && visited[i] == 0) {
                    Q.add(i);
                    visited[i] = 1;
                    cnt++;
                }
            }
        }
        return cnt;
    }

    public int cntComputer2(int N, List<List<Integer>> graph) {
        int cnt = 0;
        boolean[] visited = new boolean[N + 1];
        Queue<Integer> Q = new LinkedList<>();

        Q.add(1);
        visited[1] = true;

        while (!Q.isEmpty()) {
            int tmp = Q.poll();
            for (int i = 0; i < graph.get(tmp).size(); i++) {
                int next = graph.get(tmp).get(i);
                if (!visited[next]) {
                    Q.add(next);
                    visited[next] = true;
                    cnt++;
                }
            }
        }
        return cnt;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Virus T = new Virus();
        Scanner kb = new Scanner(System.in);

        int N = kb.nextInt();
        int M = kb.nextInt();
        int[][] graph = new int[N + 1][N + 1];

        List<List<Integer>> linkedList = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i <= N; i++) {
            linkedList.add(new LinkedList<>());
        }

        for (int i = 0; i < M; i++) {
            int x = kb.nextInt();
            int y = kb.nextInt();
            graph[x][y] = 1;
            graph[y][x] = 1;

            linkedList.get(x).add(y);
            linkedList.get(y).add(x);
        }

        System.out.println(T.cntComputer(N, graph));
        System.out.println(T.cntComputer2(N, linkedList));

        kb.close();
    }

}

느낀 점

• 인접행렬에 비해 인접 리스트를 사용하는 방식이 약간은 더 복잡해 보이지만, 노드 간의 연결 관계가 희소한 경우(노드의 수에 비해 연결이 별로 없는 경우!) 메모리 사용량을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다고 한다 :)
• 인접 리스트를 사용해 문제를 풀어보는 연습을 조금 더 해야겠다!

REF