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[Python] Baekjoon/Graph(그래프)

[백준(Baekjoon)] 4963 섬의 개수

by 파크영 2021. 12. 8.

문제

정사각형으로 이루어져 있는 섬과 바다 지도가 주어진다. 섬의 개수를 세는 프로그램을 작성하시오.

 

한 정사각형과 가로, 세로 또는 대각선으로 연결되어 있는 사각형은 걸어갈 수 있는 사각형이다. 

두 정사각형이 같은 섬에 있으려면, 한 정사각형에서 다른 정사각형으로 걸어서 갈 수 있는 경로가 있어야 한다. 지도는 바다로 둘러싸여 있으며, 지도 밖으로 나갈 수 없다.

 

입력

입력은 여러 개의 테스트 케이스로 이루어져 있다. 각 테스트 케이스의 첫째 줄에는 지도의 너비 w와 높이 h가 주어진다. w와 h는 50보다 작거나 같은 양의 정수이다.

둘째 줄부터 h개 줄에는 지도가 주어진다. 1은 땅, 0은 바다이다.

입력의 마지막 줄에는 0이 두 개 주어진다.

 

출력

각 테스트 케이스에 대해서, 섬의 개수를 출력한다.

 

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예제 입력 1
 
1 1
0
2 2
0 1
1 0
3 2
1 1 1
1 1 1
5 4
1 0 1 0 0
1 0 0 0 0
1 0 1 0 1
1 0 0 1 0
5 4
1 1 1 0 1
1 0 1 0 1
1 0 1 0 1
1 0 1 1 1
5 5
1 0 1 0 1
0 0 0 0 0
1 0 1 0 1
0 0 0 0 0
1 0 1 0 1
0 0

 

예제 출력 1

0
1
1
3
1
9

 


나의 코드

[Python(파이썬)]

def bfs(x, y):
    dx, dy = [-1, 1, 0, 0, -1, -1, 1, 1], [0, 0, -1, 1, -1, 1, -1, 1]  # 상하좌우대각선 이동변수

    queue = [(x, y)]  # 시작 좌표
    visited[x][y] = True  # 시작 좌표 노드 방문 표시

    while queue:  # 큐가 빌 때까지
        x, y = queue.pop(0)
        global w
        global h

        for i in range(8):  # 상하좌우대각선 이동-> 8번
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            if h > nx >= 0 and w > ny >= 0 and visited[nx][ny] == False:
                visited[nx][ny] = True
                if graph[nx][ny] == 1:
                    queue.append((nx, ny))
                    graph[nx][ny] += graph[x][y]

import sys
input = sys.stdin.readline

while True:     #테스트 케이스가 끝날 때 까지 반복
    w, h = map(int, input().split())
    if w == h == 0:     # 0 0이 입력되면 종료
        break
    cnt = 0
    visited = [[False]*w for _ in range(h)]
    graph = [list(map(int, input.split())) for _ in range(h)]

    for j in range(h):
        while False in visited[j]:  # 방문하지 않은 노드가 없을때까지 반복
            tempy = visited[j].index(False)
            if graph[j][tempy] == 1:
                cnt += 1
                bfs(j, tempy)
            else:
                visited[j][tempy] = True
    print(cnt)

코드 풀이

섬의 개수 문제는 연결 요소 개수를 구하는 문제이다. 

 

 

[백준(Baekjoon)] 11724 연결 요소의 개수

문제 방향 없는 그래프가 주어졌을 때, 연결 요소 (Connected Component)의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 입력 첫째 줄에 정점의 개수 N과 간선의 개수 M이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 1,000, 0 ≤ M ≤ N

young-library.tistory.com

11724 문제는 인접리스트로 주어진 그래프의 연결 요소 개수를 구하는 것이고 

섬의 개수 문제는 그림(행렬, 리스트)으로 주어진 연결 요소의 개수를 구하면 된다. 

 

코드를 3가지로 크게 나누어서 보자

1. 8방향 이동
2. BFS
3. 연결 요소 구하기

 

1. 8방향 이동

구현할 때 IF를 사용해서 한개씩 구현하여 이동하는 방법도 있겠지만 간단하게 구현하기 위해서 8방향를 X, Y 이동으로 나누어 리스트를 만들어 구현하면 훨씬 코드가 보기 쉬워진다. 

dx, dy = [-1, 1, 0, 0, -1, -1, 1, 1], [0, 0, -1, 1, -1, 1, -1, 1]  # 상하좌우대각선 이동변수

 

 

for i in range(8):  # 상하좌우대각선 이동-> 8번
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            if h > nx >= 0 and w > ny >= 0 and visited[nx][ny] == False:

x, y : 현재 x, y 좌표

dx, dy : 이동해야할 방향

nx, ny : 이동 후 x, y 좌표 

 

ex) x = 1, y = 1일때, 오른쪽으로 한칸 이동한다면

x(세로)는 같고, y(가로)만 오른쪽으로 한칸 이동하기 때문에 dx = 0, dy = 1만큼 이동해야한다. 

그럼 이동 후에 x, y 좌표는 nx = 1, ny = 2가 된다. 

 

이렇게 for문을 사용해 8방향을 모두 확인하여 연결되어있는 경로가 있는지 검사한다. 

 

 

2. BFS

def bfs(x, y):
    dx, dy = [-1, 1, 0, 0, -1, -1, 1, 1], [0, 0, -1, 1, -1, 1, -1, 1]  # 상하좌우대각선 이동변수

    queue = [(x, y)]  # 시작 좌표
    visited[x][y] = True  # 시작 좌표 노드 방문 표시

    while queue:  # 큐가 빌 때까지
        x, y = queue.pop(0)
        global w
        global h

        for i in range(8):  # 상하좌우대각선 이동-> 8번
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            if h > nx >= 0 and w > ny >= 0 and visited[nx][ny] == False:
                visited[nx][ny] = True
                if graph[nx][ny] == 1:
                    queue.append((nx, ny))
                    graph[nx][ny] += graph[x][y]

 

3. 연결 요소 구하기

    for j in range(h):
        while False in visited[j]:  # 방문하지 않은 노드가 없을때까지 반복
            tempy = visited[j].index(False)
            if graph[j][tempy] == 1:
                cnt += 1
                bfs(j, tempy)
            else:
                visited[j][tempy] = True

 

1) 세로 길이만큼 for문을 반복한다. 

2) visited[j]에 False가 없을 때까지 반복한다. 

3) visited[j]에 False값을 가지는 인덱스를 tempy에 저장한다.  

visited[j].index(False) 라고 한다면 False라는 값을 가진 가장 첫번째 인덱스를 반환한다. 

4) 방금 찾은 인덱스 위치가 섬이 있는지 확인한다. 

5-1) graph[j][tempy] == 1이라면 아직 방문하지 않은 곳인데 섬이 있으니 새로운 섬을 찾은게 된다. 

따라서, cnt를 1 올린 후 , 현재 좌표를 시작으로 BFS한다. 

5-2)  graph[j][tempy] == 0 이라면 섬이 없으니 visited[j][tempy]를 방문했다고 바꿔준다. 

 

 

for j in range(h):
        while False in visited[j]:  # 방문하지 않은 노드가 없을때까지 반복

-> 이걸 하지 않고 그냥 이중 for문 사용해 확인 하는게 더 나을 것 같다고 추후에 생각했다^^


문제 출처

 

4963번: 섬의 개수

입력은 여러 개의 테스트 케이스로 이루어져 있다. 각 테스트 케이스의 첫째 줄에는 지도의 너비 w와 높이 h가 주어진다. w와 h는 50보다 작거나 같은 양의 정수이다. 둘째 줄부터 h개 줄에는 지도

www.acmicpc.net

 

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