[코딩테스트] 백준 24479번 알고리즘 수업 - 깊이 우선 탐색1 - Java

https://www.acmicpc.net/problem/24479

Problem 💻

문제

오늘도 서준이는 깊이 우선 탐색(DFS) 수업 조교를 하고 있다. 아빠가 수업한 내용을 학생들이 잘 이해했는지 문제를 통해서 확인해보자.

 

N개의 정점과 M개의 간선으로 구성된 무방향 그래프(undirected graph)가 주어진다. 정점 번호는 1번부터 N번이고 모든 간선의 가중치는 1이다. 정점 R에서 시작하여 깊이 우선 탐색으로 노드를 방문할 경우 노드의 방문 순서를 출력하자.

 

깊이 우선 탐색 의사 코드는 다음과 같다. 인접 정점은 오름차순으로 방문한다.

dfs(V, E, R) {  # V : 정점 집합, E : 간선 집합, R : 시작 정점
    visited[R] <- YES;  # 시작 정점 R을 방문 했다고 표시한다.
    for each x ∈ E(R)  # E(R) : 정점 R의 인접 정점 집합.(정점 번호를오름차순으로 방문한다)
        if (visited[x] = NO) then dfs(V, E, x);
}

 

입력

첫째 줄에 정점의 수 N (5 ≤ N ≤ 100,000), 간선의 수 M (1 ≤ M ≤ 200,000), 시작 정점 R (1 ≤ R ≤ N)이 주어진다.

 

다음 M개 줄에 간선 정보 u v가 주어지며 정점 u와 정점 v의 가중치 1인 양방향 간선을 나타낸다. (1 ≤ u < v ≤ N, u ≠ v) 모든 간선의 (u, v) 쌍의 값은 서로 다르다.

 

출력

첫째 줄부터 N개의 줄에 정수를 한 개씩 출력한다. i번째 줄에는 정점 i의 방문 순서를 출력한다. 시작 정점의 방문 순서는 1이다. 시작 정점에서 방문할 수 없는 경우 0을 출력한다.

 

Solution 💡

주어진 조건을 DFS로 푸는 문제이다. 조건을 우선 살펴보자

• N개의 정점과 M개의 간선으로 이루어진 무방향 그래프이다.
• 정점 번호는 1번부터 N번이고 가중치는 모두 1이다.
• 정점 R부터 시작한다.
• 인접 정점은 오름차순 순으로 방문한다.

해당 문제를 풀기 위해선 우선 입력값을 받을 인접행렬과 인접리스트 중에 정해야 한다. 나 같은 경우 우선 인접행렬 형태로 풀고 메모리 초과가 나면 인접리스트로 변경한다.

 

근데 해당 문제는 인접행렬로 접근 시 메모리 초과가 발생하여서 인접리스트로 진행하였다.

 

여기서 중요한 점은 각 정점에 대한 연결리스트들을 오름차순 정렬을 해줘야 한다.

 

DFS 로직

1. 방문 체크를 진행한다.
2. order 테이블을 생성하여 각 인덱스(r값)에 대한 순서를 지정했다.
3. 그런 다음 해당 매개변수 r에 포함된 연결값에 대해 dfs재귀를 본다. 단, 방문하지 않은 값들에 한해서만 로직을 수행한다.

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static List<List<Integer>> adjList;
    static int[] order;
    static int cnt;
    static boolean[] visited;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        int n = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int m = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int r = Integer.parseInt(st.nextToken());

        adjList = new ArrayList<>();
        visited = new boolean[n + 1];
        order = new int[n + 1];
        cnt= 1;

        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            adjList.add(new ArrayList<>());
        }

        for (int i = 0; i < m; i++) {
            StringTokenizer st1 = new StringTokenizer(br.readLine());
            int u = Integer.parseInt(st1.nextToken());
            int v = Integer.parseInt(st1.nextToken());

            adjList.get(u).add(v);
            adjList.get(v).add(u);
        }

        // 정점 번호를 오름차순으로 방문하기 위해 정렬
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            Collections.sort(adjList.get(i));
        }

        dfs(r);

        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            System.out.println(order[i]);
        }
    }

    private static void dfs(int r) {
        visited[r] = true;
        order[r] = cnt++;

        for (int next : adjList.get(r)) {
            if (!visited[next]) {
                dfs(next);
            }
        }
    }
}