백준 14442 벽 부수고 이동하기 2 Kotlin (bfs)

문제 출처 : https://www.acmicpc.net/problem/14442

14442번: 벽 부수고 이동하기 2

문제

N×M의 행렬로 표현되는 맵이 있다. 맵에서 0은 이동할 수 있는 곳을 나타내고, 1은 이동할 수 없는 벽이 있는 곳을 나타낸다. 당신은 (1, 1)에서 (N, M)의 위치까지 이동하려 하는데, 이때 최단 경로로 이동하려 한다. 최단경로는 맵에서 가장 적은 개수의 칸을 지나는 경로를 말하는데, 이때 시작하는 칸과 끝나는 칸도 포함해서 센다.

만약에 이동하는 도중에 벽을 부수고 이동하는 것이 좀 더 경로가 짧아진다면, 벽을 K개 까지 부수고 이동하여도 된다.

한 칸에서 이동할 수 있는 칸은 상하좌우로 인접한 칸이다.

맵이 주어졌을 때, 최단 경로를 구해 내는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 N(1 ≤ N ≤ 1,000), M(1 ≤ M ≤ 1,000), K(1 ≤ K ≤ 10)이 주어진다. 다음 N개의 줄에 M개의 숫자로 맵이 주어진다. (1, 1)과 (N, M)은 항상 0이라고 가정하자.

출력

첫째 줄에 최단 거리를 출력한다. 불가능할 때는 -1을 출력한다.

알고리즘 분류

• 그래프 이론
• 그래프 탐색
• 너비 우선 탐색

풀이

2021.07.07 - [알고리즘 문제 풀이/백준] - 백준 2206 벽 부수고 이동하기 c++ (bfs)

벽부이 시리즈!

약~간의 간을 친  bfs문제이다.

약~간의 간은

visited체크를 현재 벽을 몇 번 부쉈는지에 따라 체크해야 하기 때문에 visited[벽 부순 횟수][행][열]로 3차원 배열이 필요하다.

문제 풀면서 생각했던 핵심은 세가지 정도가 있다.

1. 벽 부순 횟수에 따라 방문 체크를 따로 두어야 '목적지 도착에 실패한 탐색 루트'에서 이미 방문한 칸을 재방문했을 때 스킵을 해버리는

    참사를 막을 수 있다.

2. 'k번 이하로 벽을 부수면서 목적지에 도달하는 최단거리'는 가장 처음 목적지에 도착하는 탐색 루트의 dis값이기 때문에 visited 대신

    dp로 메모이제이션을 할 필요도 없다.

3. '현재 a라는 칸에 방문했을 때, 이미 현재 루트보다 벽을 적게 부수고 방문 이력이 있는 경우 or 더 짧은 이동 거리로 방문 이력이 있는
     경우는 스킵해도 되지 않을까?' 라는 생각은 틀렸다. 만약 목적지 도달에 실패한 루트에서 a라는 칸을 벽을 1번 부수고, 2의 거리로
     도착했다고 할 때, 목적지에 도착 가능한 루트가 이 칸을 거쳐야만 하는 경우가 있다.

 

bfs에서 탐색을 스킵하는 경우는 그래프를 벗어났을 때, 더 이상 벽을 부술 수 없을 때, 현재 벽을 부순 횟수로 해당 칸을 이미 방문했을 때이다.

 

90% 이상에서 틀린다면 

1 1 1

0

답 : 1

등의 엣지케이스를 생각해 보자.

 

코드

import java.util.*

val br = System.`in`.bufferedReader()

fun getIntList() = br.readLine().split(' ').map { it.toInt() }
fun getInt() = br.readLine().toInt()

data class Node(
    val r: Int,
    val c: Int,
    val del: Int,
    val dis: Int

)

lateinit var graph: Array<String>
val dir = arrayOf(
    arrayOf(0, 1),
    arrayOf(1, 0),
    arrayOf(0, -1),
    arrayOf(-1, 0)
)
lateinit var visited: Array<Array<BooleanArray>>

fun bfs(n: Int, m: Int, k: Int): Int {
    var answer = -1

    //edge case
    if(n-1 ==0 && m-1 ==0) return 1
    
    val q: Queue<Node> = LinkedList()

    q.add(Node(0, 0, 0, 1))
    visited[0][0][0] = true

    while (q.isNotEmpty()) {
        val cur = q.poll()

        for (i in 0 until 4) {
            val nr = cur.r + dir[i][0]
            val nc = cur.c + dir[i][1]
            if (nr !in 0 until n || nc !in 0 until m) continue
            val nDel = if(graph[nr][nc]=='1') cur.del+1 else cur.del
            if(nDel>k) continue

            if(visited[nDel][nr][nc]) continue

            //end point
            if(nr == n-1 && nc == m-1){
                return cur.dis+1
            }

            visited[nDel][nr][nc] = true
            q.add(Node(nr,nc,nDel, cur.dis+1))
        }
    }


    return answer
}

fun main() = with(System.out.bufferedWriter()) {

    //input
    val (n, m, k) = getIntList()
    graph = Array(n) { br.readLine() }
    visited = Array(k+1) { Array(n) { BooleanArray(m) } }

    //solve, output
    write("${bfs(n, m, k)}")

    close()
}