[백준/Python(파이썬)] 2667_단지번호붙이기

 

[백준] 2667. 단지 번호 붙이기 문제 링크

2667번: 단지번호붙이기

문제

<그림 1>과 같이 정사각형 모양의 지도가 있다. 1은 집이 있는 곳을, 0은 집이 없는 곳을 나타낸다. 철수는 이 지도를 가지고 연결된 집들의 모임인 단지를 정의하고, 단지에 번호를 붙이려 한다. 여기서 연결되었다는 것은 어떤 집이 좌우, 혹은 아래위로 다른 집이 있는 경우를 말한다. 대각선 상에 집이 있는 경우는 연결된 것이 아니다. <그림 2>는 <그림 1>을 단지별로 번호를 붙인 것이다. 지도를 입력하여 단지수를 출력하고, 각 단지에 속하는 집의 수를 오름차순으로 정렬하여 출력하는 프로그램을 작성하시오.

 

 

입력

첫 번째 줄에는 지도의 크기 N(정사각형이므로 가로와 세로의 크기는 같으며 5≤N≤25)이 입력되고, 그 다음 N 줄에는 각각 N개의 자료(0 혹은 1)가 입력된다.

 

출력

첫 번째 줄에는 총 단지수를 출력하시오. 그리고 각 단지내 집의 수를 오름차순으로 정렬하여 한 줄에 하나씩 출력하시오.

 

---

지도(2차원 리스트)에는 집이 있는 곳, 없는 곳이 표시되어 있으며 서로 인접해 있는 집끼리 뭉쳐 하나의 단지를 구성한다. 지도 상에 총 몇 개의 단지가 존재하고, 각 단지 별로 속해 있는 집의 개수를 오름차순으로 출력하는 문제다.

이 문제는 BFS를 통해 빠르게 풀 수 있는 문제로, 조금만 고민하면 아주 쉽게 풀 수 있는 문제다.

내가 만든 코드의 흐름을 간단하게 보면 다음과 같다.

 

• (0,0)부터 지도를 쭉 돌아서 집이 있고 아직 방문하지 않았을 경우 BFS를 실행한다.
• BFS를 통해 서로 인접해 있는 집의 갯수를 구하고 최종 결과 리스트에 추가한다.
• 이 두 과정을 ( N - 1, N - 1) 까지 반복한다.

코드를 하나 씩 보면서 어떤 식으로 진행되는지 알아보자.

 

    for i in range(N):
        for j in range(N) :
            if map[i][j] == 1 and visit[i][j] == 0 :
                post_list.append(BFS(map,visit,i,j,N))

 

해당 코드는 (0,0) 부터 (N-1, N-1)까지 도는 반복문이며 집이 있고 ( map[i][j] == 1) 아직 방문하지 않았을 경우 (visit[i][j] == 0) BFS를 실행하는 코드다.

위의 조건을 만족한다는 뜻은 새로운 단지가 시작된다는 뜻이기 때문에 해당 조건에 들어갈 때마다 BFS를 실행해 준다.

실행 후 결과값은 post_list라는 이름의 리스트에 추가해준다.

 

def BFS(map,visit,i,j,N) :
    post_que = deque([])
    directions =((1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1)) # 상,하,좌,우
    post_que.append([i,j])
    count = 0

 

BFS() 함수를 살펴보자.

먼저 BFS의 핵심인 큐를 하나 만들어 주고 상, 하, 좌, 우의 이동 값을 나타내 주는 directions 변수를 하나 만들어 준다.

큐에 시작 위치값을 넣어 주면 본격적인 BFS 탐색의 준비가 끝난다.

count 함수는 최종적으로 집의 개수가 몇 개인지 확인해주는 변수가 된다. 우리는 이 값을 리턴해 줄 것이다.

 

def BFS(map,visit,i,j,N) :
...

    while post_que :
        info = post_que.popleft() #[x,y]
        #방문했음을 표시
        if visit[info[0]][info[1]] == 0 :
            visit[info[0]][info[1]] = 1
            count += 1
        else :
            continue

        for x,y in directions :
            dir_x = info[0] + x
            dir_y = info[1] + y
            if 0 <= dir_x <= N-1 and 0 <= dir_y <= N-1 :
                if visit[dir_x][dir_y] == 0 and map[dir_x][dir_y] == 1 :
                    post_que.append([dir_x,dir_y])

 

BFS 탐색은 큐의 값이 존재하지 않을 때까지 진행된다.

큐에서 값을 꺼낼 때 그 값은 현재의 X좌표, Y좌표를 나타낸다. 그리고 현재 위치를 방문하지 않았을 경우 방문 표시를 해 주고, count 값을 1 증가시켜준다. 그다음 상하좌우를 탐색해 아직 방문하지 않은 집이 있다면 해당 위치 좌표를 큐에 넣어준다. 여기서 조금 주의해야 할 점은 중복해서 집을 방문했을 때 count값을 올리지 않는 것이다.

그림을 통해서 주의점을 살펴보자.

 

예시에서 4x4만 잘라 온 이미지

위에서 제시한 예시에서 4x4 크기를 잘라서 가져왔다.

가장 먼저 (0,1)의 좌표를 가진 상태에서 BFS 탐색은 시작한다.

 

(0,1)를 방문했다고 표시한 후 상하좌우를 탐색해서 이동 가능한 다음 좌표를 큐에 넣는다.

이 과정을 하나의 동작으로 취급한다.

 

한 동작이 끝나면 다시 큐에서 값을 뽑아 방문 표시를 남긴다. (0,2) 좌표에 위치해 있으므로 해당 위치를 방문했다는 표시를 한 후 다시 상하좌우를 탐색해 이동 가능한 (1,2) 좌표를 큐에 넣어 준다.

 

큐의 가장 앞에 있는 값인 (1,1) 좌표를 방문했다는 표시를 남긴 후 다시 탐색을 진행해 인접한 위치 값을 큐에 넣어준다.

 

(1,2) 좌표도 위와 똑같이 한 동작을 실행한다.

 

(1,2) 좌표에서 한 동작을 수행한 후 다음 동작을 실행하기 위해 큐에서 값을 빼니 똑같은 좌표인 (1,2)가 다시 나왔다.

이럴 경우에는 이미 방문한 위치기 때문에 동작을 스킵하고 다음 값을 큐에서 빼내 다시 동작을 실행한다.

 

        if visit[info[0]][info[1]] == 0 :
            visit[info[0]][info[1]] = 1
            count += 1
        else :
            continue

 

그 과정을 코드로 표시한 게 다음과 같다.

 

이미 방문한 위치가 중복해서 들어올 경우를 잘 생각해서 코드를 짜면 어렵지 않게 문제를 풀 수 있다.

 

if __name__ == "__main__" :
...

	post_list.sort()

	print(len(post_list))
	for post in post_list :
	print(post)

 

모든 탐색을 완료하면 각 단지마다 있는 집의 개수를 담고 있는 post_list를 오름차순으로 정렬하고 출력 요구사항에 맞춰 출력하면 해당 문제는 끝이 난다.

 

전체 코드를 보면 다음과 같다.

 

import sys
from _collections import deque

def BFS(map,visit,i,j,N) :
    post_que = deque([])
    directions =((1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1)) # 상,하,좌,우
    post_que.append([i,j])
    count = 0

    while post_que :
        info = post_que.popleft() #[x,y]
        #방문했음을 표시
        if visit[info[0]][info[1]] == 0 :
            visit[info[0]][info[1]] = 1
            count += 1
        else :
            continue

        for x,y in directions :
            dir_x = info[0] + x
            dir_y = info[1] + y
            if 0 <= dir_x <= N-1 and 0 <= dir_y <= N-1 :
                if visit[dir_x][dir_y] == 0 and map[dir_x][dir_y] == 1 :
                    post_que.append([dir_x,dir_y])

    return count

if __name__ == "__main__" :
    N = int(input())
    post_list =[]
    map = []
    visit = [[0] * N for _ in range(N)]
    # 지도 만들기
    for _ in range(N) :
        a = input()
        li = []
        for i in a :
            li.append(int(i))
        map.append(li)


    for i in range(N):
        for j in range(N) :
            if map[i][j] == 1 and visit[i][j] == 0 :
                post_list.append(BFS(map,visit,i,j,N))

    post_list.sort()

    print(len(post_list))
    for post in post_list :
        print(post)

---

BFS를 기본 베이스 삼아 조금 신경 써야 할 조건만 잘 설정해 준다면 어렵지 않게 문제를 풀 수 있다.

최근 2차원 리스트만 보이면 앞이 막막해지고, 어떻게 짜야할지 스트레스였는데, 이런 BFS/DFS 문제를 많이 풀어보면서

2차원 리스트에 익숙해지는 것이 답인 것 같다.