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백준 2178. 미로탐색 문제풀이 JAVA

백준 2178번 미로탐색 문제를 BFS로 푼다.

동딩
2023.12.05·6분 읽기·

문제 설명

문제

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.

예제

문제 풀이

문제 분석

미로를 탐색하며 최소 칸 수를 구하는 문제이기 때문에, BFS를 사용하였습니다. BFS는 한 번의 반복에서 같은 차수를 비교하기 때문에, 가장 먼저 종점이 발견되는 시점에서 해당 차수의 값을 리턴하도록 하였습니다.

미로에서 한 좌표는 상, 하, 좌, 우 4방향으로 이동할 수 있습니다.

따라서 다음과 같이 miro[i + 1][j], miro[i][j+1], miro[i - 1][j], miro[i][j - 1] 총 4가지 경우의 수를 모두 고려해야 합니다.

이때 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다.

  • 이미 지나간 길은 다시 가지 않을 것
  • miro의 좌표값이 1일 것
  • i의 값이 0보다 크고 N보다 작을 것.
  • j의 값이 0보다 크고 M보다 작을 것.

초록색 1은 지나간 길을 표시한 것

이미 지나간 길을 다시 가지 않도록 하기 위해 miro와 동일한 크기의 check배열을 만들고 방문 시 1로 표시하였습니다.

private static void validOffer(int i, int j, Queue<int[]> queue) {
// 좌표가 허용 범위에 포함 되는지 검증
if (i >= 0 && j >= 0 && i < N && j < M) {
// 해당 좌표의 값이 1인지, 방문 한적 없는지 확인
if (miro[i][j] == 1 && check[i][j] == 0) {
queue.offer(new int[]{i, j});
check[i][j] = 1;
}
}
}

validOffer라는 함수를 만들어 해당 조건들을 만족해야만 큐에 넣도록 작성하였습니다.

입력받기

java
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
N = Integer.parseInt(st.nextToken());
M = Integer.parseInt(st.nextToken());
miro = new int[N][M];
check = new int[N][M];
for (int i = 0; i < N; i++) {
String str = br.readLine();
for (int j = 0; j < M; j++) {
int digit = Character.getNumericValue(str.charAt(j));
miro[i][j] = digit;
}
}

공백으로 구분되지 않고 M개로 이루어진 N개의 배열이 입력됩니다. 때문에 문자열을 앞자리부터 charAt 함수를 이용하여 파싱해 주었습니다.

풀이 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;
// 미로 탐색 2178
public class Main {
static int N, M;
static int[][] miro, check;
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
N = Integer.parseInt(st.nextToken());
M = Integer.parseInt(st.nextToken());
miro = new int[N][M];
check = new int[N][M];
for (int i = 0; i < N; i++) {
String str = br.readLine();
for (int j = 0; j < M; j++) {
int digit = Character.getNumericValue(str.charAt(j));
miro[i][j] = digit;
}
}
System.out.println(BFS());
}
private static int BFS() {
int i, j;
Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
int index = 0;
queue.offer(new int[]{0, 0});
while (!queue.isEmpty()) {
int len = queue.size();
for (int k = 0; k < len; k++) {
int[] poll = queue.poll();
i = poll[0]; j = poll[1];
if (i == N - 1 && j == M - 1) return ++index;
validOffer(i + 1, j, queue);
validOffer(i, j + 1, queue);
validOffer(i - 1, j, queue);
validOffer(i, j - 1, queue);
}
index++;
}
return 0;
}
private static void validOffer(int i, int j, Queue<int[]> queue) {
// 좌표가 허용 범위에 포함 되는지 검증
if (i >= 0 && j >= 0 && i < N && j < M) {
// 해당 좌표의 값이 1인지, 방문 한적 없는지 확인
if (miro[i][j] == 1 && check[i][j] == 0) {
queue.offer(new int[]{i, j});
check[i][j] = 1;
}
}
}
}

회고

BFS로 바로 접근한다면 어렵지 않은 문제였던 것 같습니다. 어떤 알고리즘을 활용해야 하는지 문제를 분석하고 푸는 것이 무작정 접근해서 다시 푸는 것보다 백번 나은 것이라는 것을 느꼈습니다.

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