오늘은 프로그래머스에서 오랜만에 깊이/너비 우선 탐색(DFS/BFS) 관련 문제 중 게임 맵 최단거리 문제 풀이를 하려고 합니다. 최단거리 구하기에서 대표 알고리즘은 DFS와 BFS를 활용하여 문제 풀이 해보겠습니다.
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¿ 문제 정보
문제명: 게임 맵 최단거리
문제 난이도: Level 2
문제 푼 사람 수: 6646명
사용 가능 언어: 5개 (JavaScript 사용)
¿ 문제 설명
ROR 게임은 두 팀으로 나누어서 진행하며, 상대 팀 진영을 먼저 파괴하면 이기는 게임입니다. 따라서, 각 팀은 상대 팀 진영에 최대한 빨리 도착하는 것이 유리합니다.
지금부터 당신은 한 팀의 팀원이 되어 게임을 진행하려고 합니다. 다음은 5 x 5 크기의 맵에, 당신의 캐릭터가 (행: 1, 열: 1) 위치에 있고, 상대 팀 진영은 (행: 5, 열: 5) 위치에 있는 경우의 예시입니다.
위 그림에서 검은색 부분은 벽으로 막혀있어 갈 수 없는 길이며, 흰색 부분은 갈 수 있는 길입니다. 캐릭터가 움직일 때는 동, 서, 남, 북 방향으로 한 칸씩 이동하며, 게임 맵을 벗어난 길은 갈 수 없습니다.아래 예시는 캐릭터가 상대 팀 진영으로 가는 두 가지 방법을 나타내고 있습니다.
º 첫 번째 방법은 11개의 칸을 지나서 상대 팀 진영에 도착했습니다.
º 두 번째 방법은 15개의 칸을 지나서 상대팀 진영에 도착했습니다.
위 예시에서는 첫 번째 방법보다 더 빠르게 상대팀 진영에 도착하는 방법은 없으므로, 이 방법이 상대 팀 진영으로 가는 가장 빠른 방법입니다.
만약, 상대 팀이 자신의 팀 진영 주위에 벽을 세워두었다면 상대 팀 진영에 도착하지 못할 수도 있습니다. 예를 들어, 다음과 같은 경우에 당신의 캐릭터는 상대 팀 진영에 도착할 수 없습니다.
게임 맵의 상태 maps가 매개변수로 주어질 때, 캐릭터가 상대 팀 진영에 도착하기 위해서 지나가야 하는 칸의 개수의 최솟값을 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요. 단, 상대 팀 진영에 도착할 수 없을 때는 -1을 return 해주세요.
[1,1]에 있는 캐릭터가 상대 팀 진영인 [5,5]로 도달하는데 걸리는 최소 칸 수 구하기
Input
maps: 게임의 맵 상태
Output: 캐릭터가 상대 팀 진영에 도착하기 위해 지나가야하는 최소 칸 수 (상대 팀 진영에 도착할 수 없는 경우는 -1을 반환)
¿ 제한 사항
º maps는 n x m 크기의 게임 맵의 상태가 들어있는 2차원 배열로, n과 m은 각각 1 이상 100 이하의 자연수입니다. · n과 m은 서로 같을 수도, 다를 수도 있지만, n과 m이 모두 1인 경우는 입력으로 주어지지 않습니다. º maps는 0과 1로만 이루어져 있으며, 0은 벽이 있는 자리, 1은 벽이 없는 자리를 나타냅니다. º 처음에 캐릭터는 게임 맵의 좌측 상단인 (1, 1) 위치에 있으며, 상대방 진영은 게임 맵의 우측 하단인 (n, m) 위치에 있습니다.
maps은 n x m 크기의 게임 맵 상태가 들어있는 2차원 배열
1 ≤ n, m ≤ 100
n과 m은 같을 수도, 다를 수도 있다.
n과 m이 모두 1인 경우는 없다.
maps는 0(벽)과 1(길)로 이루어져 있다.
캐릭터는 좌측 상단(1,1)에 위치 / 상대 팀 진영은 게임 맵의 우측 하단인 (n,m)에 위치
입출력 예 #2 문제의 예시와 같으며, 상대 팀 진영에 도달할 방법이 없습니다. 따라서 -1을 return 합니다.
¿ 알고리즘 만들기
1. 게입 맵에서 우측 하단의 상대방 진영의 위치를 확인한다. 2. 게임 캐릭터가 이동할 수 있는 방향성을 수치화한다. 3. 너비 우선 탐색(BFS)을 구현하기 위하여 현재 확인한 위치를 담을 Queue를 생성한다. 4. 게임 캐릭터가 최초 위치하고 있는 지점을 Queue에 입력한다. 5. BFS를 통해 시작지점에서부터 상대방 진영까지의 최단거리를 구한다.
이번 게임 맵 최단거리 문제 풀이의 알고리즘에서 가장 키포인트는 최단 거리 구하는 알고리즘을 선택하는 것입니다. 최단거리 구하기는 모든 지역을 깊이 있게 훑어봐야하는 깊이 우선 탐색(DFS)보다 현재 위치에서부터 가까운 위치를 탐색하면서 넓게 거리를 탐색하는 너비 우선 탐색(BFS) 알고리즘을 선택하는 것이 바람직합니다.
그럼 너비 우선 탐색(BFS) 알고리즘을 활용하여 코드 구현을 해보겠습니다.
¿ 코드 구현
function solution(maps) {
var answer = -1;
const n = maps.length, m = maps[0].length;
const direction = [[1, 0], [0, 1], [-1, 0], [0, -1]];
const mapsQueue = [];
maps[0][0] = 0;
mapsQueue.push([0, 0, 1]);
while(mapsQueue.length > 0) {
const [x, y, distance] = mapsQueue.shift();
if(x === n-1 && y === m-1) {
answer = distance;
break;
}
for(let i = 0; i < direction.length; i++) {
const [nextX, nextY] = [x + direction[i][0], y + direction[i][1]];
if(nextX < 0 || nextX >= n || nextY < 0 || nextY >= m || maps[nextX][nextY] === 0) {
continue;
}
maps[nextX][nextY] = 0;
mapsQueue.push([nextX, nextY, distance+1]);
}
}
return answer;
}
¿ 채점 결과
이번 게임 맵 최단거리 문제 풀이는 정확성 테스트 케이스 21개와 효율성 테스트 케이스 4개를 모두 통과하여 문제 풀이를 완료하였습니다.
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