[Python] 게임 맵 최단거리 (프로그래머스 Lv2 파이썬)
문제 설명
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 예mapsanswer
| [[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 |
입출력 예 #1
주어진 데이터는 다음과 같습니다.
캐릭터가 적 팀의 진영까지 이동하는 가장 빠른 길은 다음 그림과 같습니다.
따라서 총 11칸을 캐릭터가 지나갔으므로 11을 return 하면 됩니다.
입출력 예 #2
문제의 예시와 같으며, 상대 팀 진영에 도달할 방법이 없습니다. 따라서 -1을 return 합니다.
문제 이해
- 주어진 n*m맵에서 (0,0)에서 시작해 (n,m)의 좌표까지 이동하는 최단거리를 구하는 문제입니다.
- 맵은 1(길)과 0(벽)으로 이루어져있고, 만약 n,m인 최종 지점이 벽으로 막혀있다면 -1을 출력합니다.
- 설명에서 볼 수 있는 것처럼 중복되는 루트가 있다면 최솟값을 사용합니다.
문제 풀이
- 최단거리 문제이므로 BFS알고리즘을 사용합니다. DFS도 사용가능하나, 기본적으로 깊이 우선으로 탐색을 할때 해당 노드들이 최선의 선택인지 확신할 수 없는 상태에서 탐색을 진행하므로 비효율적이라고 생각했습니다.
- BFS를 사용하므로, 큐(덱)을 사용했으며, 방향벡터를 정의하여 시뮬레이션하도록 했습니다.
- visited 배열을 생성하여 방문처리를 진행했습니다. 초기에 visited 없이 maps에 그대로 최단거리를 기록했는데, 한번 방문한 지점을 다시 방문하지 않도록 하는 방법이 마땅찮아서, 방문처리로 진행했습니다.
- x,y의 다음 노드인 nx,ny가 방문할 수 있는 값이라면, 현재 값(x,y의 값)에 +1을 해줍니다.
- 만약 목표 지점에 도달하면 해당 좌표까지의 최단거리(해당좌표 기록값)을 출력하고, 도달할 수 없으면 결국 큐가 비어지게 되어 -1을 출력합니다.
코드
#프로그래머스 1844
from collections import deque
def BFS(x,y,maps):
dx = [-1,0,1,0]
dy = [0,1,0,-1]
visited = [[False]*len(maps[0]) for _ in range(len(maps))]
q=deque()
q.append((x,y))
while q:
x,y = q.popleft()
if x==len(maps)-1 and y==len(maps[0])-1:
return maps[x][y]
for i in range(4):
nx = x + dx[i]
ny = y + dy[i]
if nx >= 0 and ny >= 0 and nx < len(maps) and ny < len(maps[0]):
if visited[nx][ny] == False and maps[nx][ny] !=0:
q.append((nx,ny))
visited[nx][ny]=True
maps[nx][ny] = maps[x][y]+1
return -1
def solution(maps):
return BFS(0,0,maps)
print(solution([[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]]))
print(solution([[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]]))
채점할때마다 첫번째 예의 결과가 13으로 나왔는데, 도저히 이유를 찾을 수 없어서 이것저것 다 건드려봤습니다.
결국 BFS코드가 아닌(...) solution 함수 부분에서 if BFS() 이면 BFS() 이런식으로 작성해서 BFS가 두번 실행(하..)되면서 한번 진행된 maps배열 탐색이 또 한번 진행되는 결과를 갖게 되었습니다.
해당 부분을 BFS가 한번만 실행되도록 작성하니, 문제없이 나오는 것을 확인할 수 있었습니다.