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64번 최소 스패닝 트리


내가 떠올린 풀이 해설

에지 리스트에 에지 정보를 저장한 후 부모 노드를 초기화한다. 사이클 생성 유무를 판단하기 위한 파인드용 부모 노드도 초기화한다. 크루스칼 알고리즘을 수행한다. 현재 미사용 에지 중 가중치가 가장 작은 에지를 선택하고, 이 에지를 연결했을 때 사이클의 발생 유무를 판단한다. 사이클이 발생하면 생략하고, 발생하지 않으면 에지 값을 더한다. 에지를 더한 횟수가 V(노드 개수) - 1 이 될 때까지 반복하고, 반복이 끝나면 에지의 가중치를 모두 더한 값을 출력한다.


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Baek1197 {
	static PriorityQueue<pEdge> que;
	static int[] parent;
	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());
		parent = new int[n + 1];
		que = new PriorityQueue<>();
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			parent[i] = i;
		}
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			int a = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int b = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int c = Integer.parseInt(st.nextToken());
			que.add(new pEdge(a, b, c));
		}
		int useEdge = 0;
		int result = 0;
		while(useEdge < n - 1) {
			pEdge now = que.poll();
			if(find(now.a) != find(now.b)) {   // 같은 부모가 아니라면 연결해도 사이클이 생기지 않음 
				union(now.a, now.b);
				result = result + now.c;
				useEdge++;
			}
		}
		System.out.println(result);
	}
	private static void union(int a, int b) {
		a = find(a);
		b = find(b);
		if(a != b) {
			parent[b] = a;
		}
	}
	private static int find(int a) {
		if(a == parent[a]) {
			return a;
		}
		else {
			return parent[a] = find(parent[a]);
		}
	}
}
class pEdge implements Comparable<pEdge>{
	int a;
	int b;
	int c;
	public pEdge(int a, int b, int c) {
		this.a = a;
		this.b = b;
		this.c = c;
	}
	@Override
	public int compareTo(pEdge o) {
		return this.c - o.c;
	}
}

66번 블우이웃 돕기


내가 떠올린 풀이 해설

인접 행렬의 형태로 데이터가 들어오기 때문에 이 부분을 최소 신장 트리가 가능한 형태로 변형하는 것이 이 문제의 핵심이다. 먼저 문자열로 주어진 랜선의 길이를 숫자로 변형해 랜선의 총합을 저장한다. 이때 i와 j가 같은 곳의 값은 같은 컴퓨터를 연결한다는 의미이므로 별도 에지로 저장하지 않고 나머지 위치의 값들을 i -> j로 가는 에지로 생성하고, 에지 리스트에 저장하면 최소 신장 트리로 변형할 수 있다.

입력 데이터의 정보를 배열에 저장한다. 먼저 입력으로 주어진 문자열을 숫자로 변환해 총합으로 저장한다. 소문자는 현재 문자 - 'a' + 1, 대문자는 현재 문자 - 'A' + 27 변환한다. i와 j가 다른 경우에는 다른 컴퓨터를 연결하는 랜선이므로 에지리스트에 저장한다. 저장된 에지 리스트를 바탕으로 최소 신장 트리 알고리즘을 수행한다. 최소 신장 트리의 결괏값이 다솜이가 최소한으로 필요한 렌선의 길이이므로 처음 저장해 둔 랜선의 총합에서 최소 신장 트리의 결괏값을 뺀 값을 정답으로 출력한다. 최소 신장 트리에서 사용한 에지 개수가 n - 1이 아닌 경우에는 모든 컴퓨터를 연결할 수 없다는 의미이므로 -1을 출력한다.


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Baek1414 {
	static int n, sum;
	static PriorityQueue<lEdge> que;
	static int[] parent;
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		n = Integer.parseInt(br.readLine());
		que = new PriorityQueue<>();
		
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
			char[] tmpc = st.nextToken().toCharArray();
			for(int j = 0; j < n; j++) {
				int tmp = 0;
				if(tmpc[j] >= 'a' && tmpc[j] <= 'z') {
					tmp = tmpc[j] - 'a' + 1;
				}
				else if(tmpc[j] >= 'A' && tmpc[j] <= 'Z') {
					tmp = tmpc[j] - 'A' + 27;
				}
				sum = sum + tmp;
				if(i != j && tmp != 0) {
					que.add(new lEdge(i, j, tmp));
				}
			}
		}
		parent = new int[n];
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			parent[i] = i;
		}
		int useEdge = 0;
		int result = 0;
		while(!que.isEmpty()) {
			lEdge now = que.poll();
			if(find(now.s) != find(now.e)) {
				union(now.s, now.e);
				result = result + now.v;
				useEdge++;
			}
		}
		if(useEdge == n - 1) {
			System.out.println(sum - result);
		}
		else {
			System.out.println(-1);
		}
	}
	private static void union(int s, int e) {
		s = find(s);
		e = find(e);
		if(s != e) {
			parent[e] = s;
		}
	}
	private static int find(int s) {
		if(s == parent[s]) {
			return s;
		}
		else {
			return parent[s] = find(parent[s]);
		}
	}
}
class lEdge implements Comparable<lEdge> {
	int s;
	int e;
	int v;
	public lEdge(int s, int e, int v) {
		this.s = s;
		this.e = e;
		this.v = v;
	}
	@Override
	public int compareTo(lEdge o) {
		return this.v - o.v;
	}
	
}

오늘의 회고

오늘은 최소 신장 트리 문제 2문제를 풀었습니다. 코드를 구현하는데 어려웠습니다. 반복해서 제가 직접 구현할 수 있게 만들겠습니다. 오늘 날씨가 너무 더운데 모든 취준생분들 화이팅입니다. 열심히 나아가겠습니다. 모두 화이팅입니다.

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백준 1157번 단어 공부


내가 떠올린 풀이 해설

정답 출력을 다 대문자로 진행하기 때문에 문자를 다 대문자로 바꾸어 준 후 알파벳 개수만큼 배열을 생성한다. for 문에 i = 0부터 i < str.length()까지 하나씩 탐색하면서 입력받은 문자에서 - 65를 해준다. (arr [str.charAt(i) - 65]++ ) max값을 arr [str.charAt(i) - 65]로 바꾸어준다. 또한 ch에 그 단어를 저장해준다. 만약 max값이랑 arr [str.charAt(i)]값이랑 같으면 ch에 '?'를 저장해준다. for문을 끝내고 ch를 출력해준다.


정확한 풀이

import java.util.*;
import java.io.*;

public class Baek1157 {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		String str = br.readLine();
		str = str.toUpperCase();
		int[] arr = new int[26];
		int max = -1;
		char ch = '?';
		for(int i = 0; i < str.length(); i++) {
			arr[str.charAt(i) - 65]++;
			if(max < arr[str.charAt(i) - 65]) {
				max = arr[str.charAt(i) - 65];
				ch = str.charAt(i);
			}
			else if(max == arr[str.charAt(i) - 65]) {
				ch = '?';
			}
		}
		System.out.println(ch);
	}
}

오늘의 회고

프로젝트 리펙토링을 진행하다가 댓글 화면이 안 나오는데 일주일 넘게 이를 잡고 있습니다. 오늘 해결해 보려고 했는데 오늘도 실패해서 하고 싶은 생각이 안 들어 머리를 좀 식힐 겸 알고리즘 쉬운 문제를 한 문제를 풀었습니다. 하지만 아이디어를 떠올리는데 시간이 걸렸습니다. 알파벳만큼 배열을 만들어 문자 - 65를 하면 그 문자의 위치에 더해준다는 것을 못 떠올렸습니다. ㅠㅠ 아직 갈길이 먼 것 같습니다.

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백준 1620번 나는야 포켓몬 마스터 이다솜


내가 떠올린 풀이 해설

Hash 맵을 이용 해서 푸는 문제이다. HashMap을 이용해서 <String, String>으로 받아 key와 vlaue를 두 개를 저장을 한다. 하나는 i를 String으로 바꿔서 key, 포켓몬 이름은 value를 넣어주고 다른 하나는 두 개를 바꿔서 저장을 한다. 답의 출력을 받을 때 받은 것이 숫자인지 문자인지 판별하는 메서드를 만들어서 true, false로 반환한다. 그리고 StringBuilder를 이용하여 정답을 출력한다. 


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Baek1620 {
	static String str;
	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());
		
		HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			String ss = br.readLine();
			String num = Integer.toString(i);
			map.put(num, ss);
			map.put(ss, num);
		}
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			str = br.readLine();
			if(isInteger()) {
				sb.append(map.get(str) + "\\n");
			}
			else {
				sb.append(map.get(str) + "\\n");
			}
		}
		System.out.println(sb.toString());
	}
	private static boolean isInteger() {
		for(int j = 0; j < str.length(); j++) {
			if(Character.isDigit(str.charAt(j))) {
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
}

문제점

실버 4의 문제이고 쉬운 문제라고 생각했다. 문제를 푸는데는 어려움이 없었지만 계속 시간 초과가 발생했다. 숫자인지 판별해주는 메소드를 만들지 않았고 문제를 풀 때 map에 key, value 하나만 저장해 vlaue를 이용해 key값을 가져오려고 하였다. 여기서 시간 초과가 발생했다. 방법이 떠오르지 않아 이를 key, value를 바꿔서 하나 더 저장하는 아이디어를 검색을 해서 찾았습니다. 


오늘의 회고

오늘은 쉬운 알고리즘 문제 한문제를 풀고 그동안 풀었던 알고리즘 개념을 다시 정리하면서 블로그에 작성하려고 합니다. 반복적인 복습과 꾸준한 학습으로 점점 더 발전하는 개발자가 되겠습니다. 

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62번 경로 찾기


내가 떠올린 풀이 해설

어제 배운 플로이드-위셜 기본 문제이다. 모든 노드 쌍에 관해 경로가 있는지 여부를 확인하는 방법은 플로이드-위셜 알고리즘을 수행해 결과 배열을 그대로 출력하면 된다. 입력 데이터를 인접 행렬에 저장한다. s와 e가 모든 중간 경로(k) 중 1개라도 연결돼 있다면 s와 e는 연결 노드로 저장한다. 변경된 인접 행렬을 출력한다.


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Baek11403 {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		
		int n = Integer.parseInt(br.readLine());
		int[][] arr = new int[n + 1][n + 1];
		
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int j = 1; j <= n; j++) {
				arr[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}
		for(int k = 1; k <=n; k++) {
			for(int i = 1; i <= n; i++) {
				for(int j = 1; j <= n; j++) {
					if(arr[i][k] == 1 && arr[k][j] == 1) {
						arr[i][j] = 1;
                       // k를 거치는 모든 경로 중 1개라도 연결돼 있는 경로가 있다면 i와 j는 연결 노드로 취급
					}
				}
			}
		}
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			for(int j = 1; j <= n; j++) {
				System.out.print(arr[i][j] + " ");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

63번 케빈 베이컨의 6단계 법칙


내가 떠올린 풀이 해설

BFS를 이용해서도 풀 수 있는 문제이다. 이 문제를 풀기 위해 몇가지 아이디어가 필요하다. 1번째로 사람들이 직접적인 친구 관계를 맺은 상태를 비용 1로 계산하는 것이다. 즉 가중치를 1로 정한 후 인접 행렬에 저장한다는 의미이다. 또한 플로이드-위셜은 모든 쌍과 관련된 최단 경로이므로 한 row의 배열 값은 이 row의 index값에서 다른 모든 노드와 관련된 최단 경로를 나타낸다고 볼 수 있다. 즉 i번째 row의 합이 i번째 사람의 케빈 베이컨의 수가 된다는 뜻이다.

먼저 인접 행렬을 생성한 후, 자기 자신이면 0, 아니면 충분히 큰 수로 인접 행렬의 값을 초기화한다. 그리고 친구 관계 정보를 인접 행렬에 저장한다. i와 j가 친구라면 arr[i][j] = 1, arr [j][i] = 1로 값을 업데이트한다. 플로이드-위셜 3중 for문으로 모든 중간 경로를 탐색한다. 케빈 베이컨의 수를 비교해 가장 작은 수가 나온 행 번호를 정답으로 출력한다. 같은 수가 있을 때는 더 작은 행 번호를 출력한다.


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Baek1389 {

	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[][] arr = new int[n + 1][n + 1];
		
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			for(int j = 1; j <= n; j++) {
				if(i == j) {
					arr[i][j] = 0;
				}
				else {
					arr[i][j] = 1000001;
				}
			}
		}
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			int s = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int e = Integer.parseInt(st.nextToken());
			arr[s][e] = 1;
			arr[e][s] = 1;
		}
		for(int k = 1; k <= n; k++) {
			for(int i = 1; i <= n; i++) {
				for(int j = 1; j <= n; j++) {
					arr[i][j] = Math.min(arr[i][j], arr[i][k] + arr[k][j]);
				}
			}
		}
		int sum = 0;
		int answer = Integer.MAX_VALUE;
		int index = 0;
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			for(int j = 1; j <= n; j++) {
				sum += arr[i][j];
			}
			if(answer > sum) {
				answer = sum;
				index = i;
			}
			sum = 0;
		}
		System.out.println(index);
	}
}

오늘의 회고

오늘은 어제 배운 플로이드-위셜 문제를 풀고 최소 신장 트리(MST) 이론을 학습하였습니다. 최소 신장 트리를 코드로 나타내는 것에 어려움을 많이 느꼈습니다. 주말에는 지금까지 풀었던 문제 복습과 배웠었던 알고리즘 이론들을 까먹지 않고 반복적으로 보기 쉽게 블로그에 정리하려고 합니다. 오늘은 퇴사 후 1달 정도가 되었는데 처음 알고리즘을 공부하였을 때 브론즈 5였는데 오늘은 골드 5를 찍었습니다. 앞으로 더 열심히 하겠습니다.

 

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61번 플로이드


내가 떠올린 풀이 해설

모든 도시에 쌍과 관련된 최솟값을 찾아야 하는 문제이다. 그래프에서 시작점을 지정하지 않고, 모든 노드와 관련된 최소 경로를 구하는 알고리즘인 플로이드-위셜을 사용해야 된다. 도시의 최대 개수가 100개로 매우 작은 편이므로 O(N^3)인 플로이드-위셜을 사용할 수 있다.

버스 비용 정보를 인접 행렬에 저장한다. 연결 도시가 같으면 0, 아니면 큰 수 값으로 초기화한다. 그리고 주어진 버스 비용 데이터값을 인접 행렬에 저장한다. 플로이드-위셜 알고리즘을 수행한다. 3중 for 문으로 모든 중간 경로를 탐색한다. 알고리즘으로 변경된 인접 행렬을 출력한다. 문제의 요구사항에 따라 두 도시가 도달하지 못할 때는 0, 아닐 때는 배열의 값을 출력한다.

*플로이드 위셜-점화식

Math.min(arr[s][e], arr[s][k] + arr[k][e])
for(k -> n만큼 반복하기) { // 3중 for문의 순서가 중요함 k가 가장 바깥쪽
	for(i -> n만큼 반복하기) {
    	for(j -> n만큼 반복하기) {
        	arr[i][j]에 arr[i][k] + arr[k][j] 값들 중 최솟값 넣기
            i ~ j 사이에 가능한 모든 경로를 탐색하기
        }
    }
}

정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Baek11404 {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		int n = Integer.parseInt(br.readLine());
		int m = Integer.parseInt(br.readLine());
		int[][] arr = new int[n + 1][n + 1];
		
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			for(int j = 1; j <= n; j++) {
				if(i == j) {
					arr[i][j] = 0;
				}
				else {
					arr[i][j] = 10000001;
				}
			}
		}
		
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
			int s = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int e = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int v = Integer.parseInt(st.nextToken());
			if(arr[s][e] > v) {
				arr[s][e] = v;
			}
		}
		for(int k = 1; k <= n; k++) {
			for(int i = 1; i <= n; i++) {
				for(int j = 1; j <= n; j++) {
					if(arr[i][j] > arr[i][k] + arr[k][j]) {
						arr[i][j] = arr[i][k] + arr[k][j];
					}
				}
			}
		}
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			for(int j = 1; j <=n; j++) {
				if(arr[i][j] == 10000001) {
					System.out.print("0 ");
				}
				else {
					System.out.print(arr[i][j] + " ");
				}
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

오늘의 회고

오늘은 플로이드-위셜 알고리즘 개념을 배웠습니다. 플로이드-위셜은 코드가 많이 어렵지 않아 쉽게 이해할 수 있었습니다. 아직 배울 알고리즘이 많이 남았습니다. 천천히 꾸준히 배워 나아가겠습니다.

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57번 최소비용 구하기


내가 떠올린 풀이 해설

버스의 비용의 범위가 음수가 아니기 때문에 이 문제는 다익스트라 알고리즘을 이용해 해결할 수 있다. 도시의 개수가 최대 1,000개 이므로 인접 행렬 방식으로 해결할 수 있지만 인접 리스트로 풀었다. 도시는 노드, 도시 간 버스 비용은 에지로 나타낸다.

도시 개수의 크기만큼 인접 리스트 배열의 크기를 설정한다. 이때 버스의 비용이 존재하므로 인접 리스트 배열의 자료형이 될 클래스를 선언한다. 그리고 버스 개수의 크기만큼 반복문을 돌면서 그래프를 리스트 배열에 저장한다. 다익스트라 알고리즘을 수행한다. 최단 거리를 완성되면 출력한다.


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Baek1916 {
	static int n, m;
	static ArrayList<Node>[] list;
	static boolean[] visit;
	static int[] distance;
	
	public static void main(String[] args) throws IOException{
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
		StringTokenizer st;
		
		n = Integer.parseInt(br.readLine());
		m = Integer.parseInt(br.readLine());
		
		list = new ArrayList[n + 1];
		visit = new boolean[n + 1];
		distance = new int[n + 1];
		
		for(int i = 0; i <= n; i++) {
			list[i] = new ArrayList<Node>();
		}
		
		for(int i = 0; i <= n; i++) {
			distance[i] = Integer.MAX_VALUE;
		}
		
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			int s = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int e = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int v = Integer.parseInt(st.nextToken());
			list[s].add(new Node(e, v));
		}
		st = new StringTokenizer(br.readLine());
		int start = Integer.parseInt(st.nextToken());
		int end = Integer.parseInt(st.nextToken());
		dijkstra(start, end);
		
		System.out.println(distance[end]);
		
	}
	private static int dijkstra(int start, int end) {
		PriorityQueue<Node> que = new PriorityQueue<>();
		que.offer(new Node(start, 0));
		distance[start] = 0;
		while(!que.isEmpty()) {
			Node cur = que.poll();
			int c_v = cur.vertex;
			if(!visit[c_v]) {
				visit[c_v] = true;
				for(Node n : list[c_v]) {
					if(!visit[n.vertex] && distance[n.vertex] > distance[c_v] + n.value) {
						distance[n.vertex] = distance[c_v] + n.value;
						que.add(new Node(n.vertex, distance[n.vertex]));
					}
				}	
			}
		}
		return distance[end];
	}

}
class Node implements Comparable<Node>{
	int vertex;
	int value;
	public Node(int vertex, int value) {
		this.vertex = vertex;
		this.value = value;
	}
	@Override
	public int compareTo(Node o) {
		return value - o.value;
	}
}

59번 타임머신


내가 떠올린 풀이

에지 리스트에 에지 데이터를 저장한 후 거리 배열을 초기화한다. 최초 시작점에 해당하는 거리 배열값은 0으로 초기화한다. 벨만-포드 알고리즘을 수행한다. 음수 사이클이 존재하면 -1, 존재하지 않으면 거리 배열의 값을 출력한다. 단, 거리 배열의 값이 INF일 경우에는 -1을 출력한다.

벨만-포드 수행과정

1. 모든 에지와 관련된 정보를 가져온 후 다음 조건에 따라 거리 배열의 값을 업데이트한다.

  • 출발 노드가 방문한 적이 없는 노드(출발 노드 거리 == INF)일 때 값을 업데이트하지 않는다.
  • 출발 노드의 거리 배열값 + 에지 가중치 < 종료 노드의 거리 배열 값일 때 종료 노드의 거리 배열 값을 업데이트한다.

2. 노드 개수 -1번만큼 1번을 반복한다.

3. 음수 사이클 유무를 알기 위해 모든 에지에 관해 다시 한번 1번을 수행한다. 이때 한 번이라도 값이 업데이트되면 음수 사이클이 존재한다고 판단한다. 


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Baek11657 {
	static int n, m;
	static long distance[];
	static Edge edges[];
	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());
		
		edges = new Edge[m + 1];
		distance = new long[n + 1];
		for(int i = 0; i <= n; i++) {
			distance[i] = Integer.MAX_VALUE;
		}
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			int s = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int e = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int v = Integer.parseInt(st.nextToken());
			edges[i] = new Edge(s, e, v);
		}
		distance[1] = 0;
		for(int i = 1; i < n; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				Edge edge = edges[j];
				if(distance[edge.s] != Integer.MAX_VALUE
						&& distance[edge.e] > distance[edge.s] + edge.v) {
					distance[edge.e] = distance[edge.s] + edge.v;
				}
			}
		}
		boolean mCycle = false;
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			Edge edge = edges[i];
			if(distance[edge.s] != Integer.MAX_VALUE
					&& distance[edge.e] > distance[edge.s] + edge.v) {
				mCycle = true;
			}
		}
		if(!mCycle) {
			for(int i = 2; i <= n; i++) {
				if(distance[i] == Integer.MAX_VALUE) {
					System.out.println("-1");
				}
				else {
					System.out.println(distance[i]);
				}
			}
		}
		else {
			System.out.println("-1");
		}
	}
}
class Edge {
	int s;
	int e;
	int v;
	public Edge(int s, int e, int v) {
		this.s = s;
		this.e = e;
		this.v = v;
	}
}

오늘의 회고

오늘은 다익스트라 한 문제와 벨만-포드 알고리즘 개념과 관련된 문제를 풀었습니다. 아직 다익스트라와 벨만-포드 구현에 대해 많이 부족한 것 같습니다. 내일도 이와 관련된 문제들을 풀고 다시 한번 개념에 대해 공부하겠습니다. 

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54번 게임 개발


내가 떠올린 풀이 해설

각 건물을 노드라고 생각하면 그래프 형태에서 노드 순서를 정렬하는 알고리즘인 위상 정렬을 사용하는 문제이다. 건물 수가 최대 500, 시간 복잡도가 2초이므로 시간제한 부담은 거의 없다. 입력을 바탕으로 자료구조를 초기화한다 인접 리스트로 그래프를 표현할 때는 인접 노드, 건물 번호를 Node로 선언하여 연결한다. 진입 차수 배열은 [0, 1, 2, 1], 정답 배열은 모두 0으로 초기화한다. 위상 정렬을 실행하면서 각 건물을 짓는데 걸리는 최대 시간을 업데이트합니다. 업데이트 방법은 Math.max(현재 건물에 저장된 최대 시간, 이전 건물에 저장된 최대 시간 + 현재 건물의 생산 시간)이다. 정답 배열에 자기 건물을 짓는 데 걸리는 시간을 더한 후 정답 배열을 차례대로 출력한다.


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Baek1516 {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		int n = Integer.parseInt(br.readLine());
		ArrayList<ArrayList<Integer>> list = new ArrayList<>();
		int[] indegree = new int[n + 1];
		int[] selfBuild = new int[n + 1];
		for(int i = 0; i <= n; i++) {
			StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
			selfBuild[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int r = Integer.parseInt(st.nextToken());
			
			while(true) {
				if(r == -1) {
					break;
				}
				list.get(r).add(i);
				indegree[i]++;
			}
		}
		Queue<Integer> que = new LinkedList<>();
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			if(indegree[i] == 0) {
				que.offer(i);
			}
		}
		int[] result = new int[n + 1];
		while(!que.isEmpty()) {
			int now = que.poll();
			for(int i : list.get(now)) {
				indegree[i]--;
				result[i] = Math.max(result[now], result[now] + selfBuild[now]);
				if(indegree[i] == 0) {
					que.offer(i);
				}
			}
		}
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			System.out.println(result[i] + selfBuild[i]);
		}
	}
}

56번 최단경로


내가 떠올린 풀이 해설

시작점과 다른 노드와 관련된 최단 거리를 구하는 문제이다. 다익스트라 알고리즘의 가장 기본적인 형태를 구현할 수 있는지를 묻는 문제이다. 인접 리스트에 노드를 저장하고 거리 배열을 초기화한다. 거리 배열은 0으로 초기화한다. 최초 시작점을 큐에 삽입하고, 다음 과정에 따라 다익스트라 알고리즘을 수행한다. 마지막으로 완성된 거리 배열의 값을 출력한다.

다익스트라 수행 과정

1. 거리 배열에서 아직 방문하지 않은 노드 중 현재 값이 가장 작은 노드를 선택한다.

2. 해당 노드와 연결된 노드들의 최단 거릿값을 다음 공식을 이용해 업데이트한다.

  • Min(선택 노드의 거리 배열의 값 + 에지의 가중치, 연결 노드의 거리 배열의 값이 업데이트된 경우 연결 노드를 큐에 삽입)

3. 큐가 빌 때까지 반복한다.


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Baek1753 {
	static int n,m,k;
	static boolean[] visit;
	static int[] distance;
	static ArrayList<Edge>[] list;
	static PriorityQueue<Edge> que = new PriorityQueue<>();
	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 k = Integer.parseInt(br.readLine());
		
		distance = new int[n + 1];
		list = new ArrayList[n + 1];
		visit = new boolean[n + 1];
		
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			list[i] = new ArrayList<Edge>();
		}
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			distance[i] = Integer.MAX_VALUE;
		}
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			int s = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int e = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int v = Integer.parseInt(st.nextToken());
			list[s].add(new Edge(e, v));
		}
		que.add(new Edge(k, 0));
		distance[k] = 0;
		while(!que.isEmpty()) {
			Edge current = que.poll();
			int c_v = current.vertex;
			if(visit[c_v]) {
				continue;
			}
			visit[c_v] = true;
			for(int i = 0; i < list[c_v].size(); i++) {
				Edge tmp = list[c_v].get(i);
				int next = tmp.vertex;
				int value = tmp.value;
				if(distance[next] > distance[c_v] + value) {
					distance[next] = value + distance[c_v];
					que.add(new Edge(next, distance[next]));
				}
			}
		}
		for(int i = 1; i <= m; i++) {
			if(visit[i]) {
				System.out.println(distance[i]);
			}
			else {
				System.out.println("INF");
			}
		}
	}
}
class Edge implements Comparable<Edge>{
	int vertex, value;
	Edge(int vertex, int value) {
		this.vertex = vertex;
		this.value = value;
	}
	@Override
	public int compareTo(Edge o) {
		if(this.value > o.value) {
			return 1;
		}
        else {
			return -1;
		}
	}
}

오늘의 회고

오늘은 위상 정렬과 다익스트라 개념 공부와 다익스트라 기본 문제를 풀었습니다. 기본 문제인데 풀기 힘들었습니다. 또한 Do it! 알고리즘 코딩 테스트 (26번 ~ 28번)까지 복습을 진행하였습니다. 처음 알고리즘을 공부할 때는 재미도 없고 알고리즘이 필요가 있을까라는 생각을 했었는데 알고리즘을 공부하면서 점점 재미가 있고 모르는 문제를 고민하면서 해결 능력을 길러나가는 점에서 많은 도움이 될 것이라고 생각합니다. 매일 똑같은 말이지만 오늘보다 나은 내일을 위해 다짐을 한다고 생각해 주시면 감사하겠습니다. 성장하는 저를 위해 꾸준히 천천히 한 발 한 발 나아가겠습니다.

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50번 집합의 표현


내가 떠올린 풀이 해설

최대 원소의 개수 1,000,000과 질의 개수 100,000이 큰 편이므로 경로 압축이 필요한 Union Find를 이용해서 푸는 문제이다. 처음에 노드가 연결돼있지 않으므로 대표 노드를 인덱스 값으로 초기화한다. find 연산으로 특정 노드의 대표 노드를 찾고, union 연산으로 2개 노드를 이용해 각 대표 노드를 찾아 연결한다. check 메서드로 a와 b가 같은 집합의 원소인지 확인해 boolean타입으로 리턴해 true면 YES false면 NO를 출력한다.


정확한 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Baek1717 {
	static int[] arr;
	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());
		arr = new int[n + 1];
		for(int i = 0; i <= n; i++) { // 대표 노드를 자기 자신으로 초기화하기 
			arr[i] = i;
		}
		for(int i = 0; i < m; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			int o = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int a = Integer.parseInt(st.nextToken());
			int b = Integer.parseInt(st.nextToken());
			if(o == 0) {      // 집합 합치기 
				union(a, b);
			}
			else {  // 같은 집합의 원소인지 확인하기 
				if(check(a, b)) {
					System.out.println("YES");
				}
				else {
					System.out.println("NO");
				}
			}
		}
	}
	private static void union(int a, int b) {  // union 연산: 대표 노드끼리 연결하기 
		a = find(a);
		b = find(b);
		if(a != b) {
			arr[b] = a;
		}		
	}
	private static boolean check(int a, int b) { // 두 원소가 같은 집합인지 확인하기 
		a = find(a);
		b = find(b);
		if(a == b) {
			return true;
		}else {
			return false;
		}
	}
	private static int find(int a) { // find 연산 
		if(a == arr[a]) {
			return a;
		}
		else {
			return arr[a] = find(arr[a]);    // 재귀 함수 형태로 구현 -> 경로 압축 부분
		}
		
	}
}

오늘의 회고

Union Find의 알고리즘을 처음 학습하고 오늘은 Union Find를 이용해서 푸는 문제를 풀었습니다. Union Find에서 가장 실수 하는 부분이 find연산을 수행할 때 재귀 함수에서 나오면서 탐색한 모든 노드의 대표 노드 값을 이번 연산에서 발견한 대표 노드로 변경하는 부분과 union연산에서 선택된 노드끼리 연결하는 것이 아닌 선택된 노드의 대표 노드끼리 연결하는 부분이 유니온 파인드에서 가장 많이 실수하는 부분이라고 합니다. 이 부분에서 주의하고 까먹지 않게 철저한 복습과 이해를 하자. 오늘도 복습을 진행하여서 책에 있는 1문제를 풀고 Do it! 알고리즘 코딩 테스트 (29번 ~ 31번) 까지 복습하였습니다.

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