[탐색 알고리즘 BFS 너비 우선 탐색] 예제 자바 코드 (코딩 테스트, 코딩 면접 준비)

탐색 알고리즘 BFS 너비 우선 탐색 개념 정리는 아래 링크 참조

https://developercc.tistory.com/13

탐색 알고리즘 BFS 너비 우선 탐색 [코딩 테스트, 코딩 면접 준비]

 

BFS 알고리즘 예제

[문제] 유정이는 N * M 크기의 작사각형 형태의 미로에 갇혀 있다. 미로에는 여러 마리의 괴물이 있어 이를 피해 탈출해야 한다. 유정이의 위치는 (1,1)이고 미로의 출구는 (N,M)의 위치에 존재하여 한번에 한 칸씩 이동할 수 있다. 이때 괴물이 있는 부분은 0으로, 괴물이 없는 부분은 1로 표시되어 있다. 미로는 반드시 탈출할 수 있는 형태로 제시된다. 이때 유정이가 탈출하기 위해 움직여야 하는 최소 칸의 개수를 구하시오. 칸을 셀 때는 시작 칸과 마지막 칸을 모두 포함해서 계산한다.

[ N * M 미로 탈출 ]

[문제 해설]

BFS 알고리즘을 이용해 해결할 수 있다. BFS는 시작 지점에서 가까운 노드부터 차례대로 그래프의 모든 노드를 탐색하기 때문인다. 그러므로 (1,1) 지점에서부터 BFS를 수행하여 모든 노드의  값을 거리 정보로 넣으면 된다. 특정한 노드를 방문하면 그 이전 노드의 거리에 1을 더한 값을 리스트에 넣는다.

 

[예제 자바 코드]

import java.util.*;

public class Main {
    public static int n = 3, m = 3;
    public static int[][] graph = {
            {1, 1, 0}
            ,{0, 1, 0}
            ,{0, 1, 1}
    };

    // 이동할 네 가지 방향 정의 (상, 하, 좌, 우) 
    public static int dx[] = {-1, 1, 0, 0};
    public static int dy[] = {0, 0, -1, 1};

    public static int bfs(int x, int y) {
        // 큐(Queue) 구현을 위해 queue 라이브러리 사용 
        Queue<Node> q = new LinkedList<>();
        q.offer(new Node(x, y));
        // 큐가 빌 때까지 반복하기 
        while(!q.isEmpty()) {
            Node node = q.poll();
            x = node.getX();
            y = node.getY();
            // 현재 위치에서 4가지 방향으로의 위치 확인
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = x + dx[i];
                int ny = y + dy[i];
                // 미로 찾기 공간을 벗어난 경우 무시
                if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= m) continue;
                // 벽인 경우 무시
                if (graph[nx][ny] == 0) continue;
                // 해당 노드를 처음 방문하는 경우에만 최단 거리 기록
                if (graph[nx][ny] == 1) {
                    graph[nx][ny] = graph[x][y] + 1;
                    q.offer(new Node(nx, ny));
                }
            }
        }
        // 가장 오른쪽 아래까지의 최단 거리 반환
        return graph[n - 1][m - 1];
    }

    public static void main(String[] args) {
        // BFS를 수행한 결과 출력
        System.out.println(bfs(0, 0));
    }

}

class Node {
    private int x;
    private int y;

    public Node(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getX() {
        return this.x;
    }

    public int getY() {
        return this.y;
    }
}

Reference

「이것이 코딩테스트다」 - 한빛미디어 (나동빈 저)