백준 2178번 미로 탐색 - SWIFT, C++

문제

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N×M크기의 배열로 표현되는 미로가 있다.

1	0	1	1	1	1
1	0	1	0	1	0
1	0	1	0	1	1
1	1	1	0	1	1

 

미로에서 1은 이동할 수 있는 칸을 나타내고, 0은 이동할 수 없는 칸을 나타낸다. 이러한 미로가 주어졌을 때, (1, 1)에서 출발하여 (N, M)의 위치로 이동할 때 지나야 하는 최소의 칸 수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 한 칸에서 다른 칸으로 이동할 때, 서로 인접한 칸으로만 이동할 수 있다.

위의 예에서는 15칸을 지나야 (N, M)의 위치로 이동할 수 있다. 칸을 셀 때에는 시작 위치와 도착 위치도 포함한다.

 

입력

첫째 줄에 두 정수 N, M(2 ≤ N, M ≤ 100)이 주어진다. 다음 N개의 줄에는 M개의 정수로 미로가 주어진다. 각각의 수들은 붙어서 입력으로 주어진다.

 

출력

첫째 줄에 지나야 하는 최소의 칸 수를 출력한다. 항상 도착위치로 이동할 수 있는 경우만 입력으로 주어진다.

 

문제 링크

https://www.acmicpc.net/problem/2178

 

 

풀이

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그래프 이론에서의 너비 우선 탐색, BFS를 사용하면 해결되는 문제다.

 

1. 가장 먼저 미로와 거리를 나타내는 배열을 만들어 준다.▼

 

 

2. 그리고 미로의 (0, 0)부터 탐색을 시작해준다.

탐색을 할 때는 상, 하, 좌, 우 를 검사하는데 맵 밖이거나 갈 수 없는 곳이라면 스킵한다.

하지만 만약 갈 수 있는 곳이라면 다음에 갈 곳이므로, 다음에 갈 곳을 모아놓은 큐에 넣어준다.

(큐에 넣은 값들은 y, x 순서이다.)

현재 좌표와 동일한 좌표의 `distance`값에 직전 좌표의 `distance + 1`을 넣어주는데, 현재는 직전 값이 없으므로 그냥 `1`을 넣어준다. ▼

 

 

3. 다음에는 큐에 가장 먼저 들어갔던 좌표를 pop 해주고, 그 좌표로 이동한다.

2번이랑 똑같은 과정을 반복해주면 된다.

이 때 바로 뒤의 값은 이미 방문했던 값이므로 큐에 넣어주지 않는다.

아래에 첨부된 코드랑은 약간 다르지만, 여기서 설명하는 걸로는 `distance`값이 `0`이냐, `0`이 아니냐로 방문 여부를 판단할 것이다.

(0, 0)은 `distance` 값이 `1`이므로 이미 방문한 곳이라 더 이상 방문해주지 않는다. ▼

 

 

4. 위 과정을 끝에 도달할 때 까지 방문해주면 된다.

문제에서 항상 도착위치로 이동할 수 있는 경우만 입력으로 준다고 했으므로, 중간에 막히는 경우는 생각하지 않아도 된다.

위의 과정대로 전부 진행해주면, 아래와 같은 결과가 나오고 오른쪽 끝 값을 출력해주면 된다.▼

 

 

이 문제에서 BFS를 사용하는 이유를 아주 간단하게 얘기하자면,

DFS의 경우엔 결과가 최단 거리라는 보장이 없지만, BFS는 결과가 최단 거리라는 보장이 있기 때문이다.

 

C++ 코드

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#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include <utility>

using namespace std;

int N, M;
int dy[] = {1, -1, 0, 0};
int dx[] = {0, 0, 1, -1};
vector<vector<int>> map;
vector<vector<int>> visited;
string tmp;

void input() {
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);
    cout.tie(NULL);
    cin >> N >> M;
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        map.push_back(vector<int>(M));
        visited.push_back(vector<int>(M));
    }
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        cin >> tmp;
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            map[i][j] = tmp[j] - 48;
        }
    }
}

void solution() {
    queue<pair<int, int>> q;

    q.push({0, 0});
    visited[0][0] = 1;
    while (q.size() != 0) {
        pair<int, int> cur;

        cur = q.front();
        q.pop();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            if (cur.first + dy[i] < 0 || cur.first + dy[i] >= N || cur.second + dx[i] < 0 || cur.second + dx[i] >= M) {
                continue ;
            }
            if (visited[cur.first + dy[i]][cur.second + dx[i]] != 0) {
                continue ;
            }
            if (map[cur.first + dy[i]][cur.second + dx[i]] == 0) {
                continue ;
            }
            q.push({cur.first + dy[i], cur.second + dx[i]});
            visited[cur.first + dy[i]][cur.second + dx[i]] = visited[cur.first][cur.second] + 1;
        }
    }
}

void solve() {
    input();
    solution();
    cout << visited[N - 1][M - 1];
}

int main() {
    solve();
}

 

 

Swift 코드

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let firstLine = readLine()!.split(separator: " ").map({Int($0)!})
let n = firstLine[0]
let m = firstLine[1]

var maze = [[Int]]()

for _ in 0..<n {
    maze.append(readLine()!.map({Int(String($0))!}))
}

var visited: [[Int]] = [[Int]](repeating: [Int](repeating: -1, count: m), count: n)
var queue: [[Int]] = [[0,0]]

let dx: [Int] = [0,0,-1,1]
let dy: [Int] = [-1,1,0,0]

var predecessor: [[[Int]]] = [[[Int]]](repeating: [[Int]](repeating: [-1, -1], count: m), count: n)
predecessor[0][0] = [0,0]

var distance: [[Int]] = [[Int]](repeating: [Int](repeating: 0, count: m), count: n)
distance[0][0] = 1

while queue.count != 0 {
    let now = queue.remove(at: 0)
    if visited[now[0]][now[1]] == -1 {
        visited[now[0]][now[1]] = 1
        for i in 0..<dx.count {
            let nowdx = now[0] - dx[i]
            let nowdy = now[1] - dy[i]

            if nowdx < 0 || nowdx > n-1 || nowdy < 0 || nowdy > m-1 {
                continue
            } else {
                if maze[nowdx][nowdy] == 1 && visited[nowdx][nowdy] == -1 {
                predecessor[nowdx][nowdy] = now
                distance[nowdx][nowdy] = distance[now[0]][now[1]] + 1
                queue.append([nowdx, nowdy])
                }
            }
        }
    }
}

print(distance[n-1][m-1])

 

위의 설명을 보고 오면 ‘visited는 뭐지…’ 싶을 수도 있다.

`visited`는 방문 여부를 나타낸 2차원 배열이므로 `distance`로도 충분히 체크할 수 있는 부분이라 그냥 `distance`로 체크한다고 설명을 해놨다.

그래서 `visited`는 그저 `distance`에서 떨어져 나온 방문 체크용 배열이라고 생각하면 된다.