[C/C++] 백준 2178번 미로탐색 (BFS, DFS)

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 도착 위치로 이동할 수 있는 경우만 입력으로 주어진다.

 

 

<깊이 우선 탐색 DFS, Depth First Search (시간 초과)>

#include <stdio.h>
using namespace std;

/*

4 6
101111
101010
101111
111011

*/

int N, M;
char Map[101][101]; // 맵
int Visit[101][101]; // 방문 표시
int dx[4] = { 1,0,-1,0 };
int dy[4] = { 0,1,0,-1 };
int Min = 10001;

void DFS(int x, int y, int depth)
{
	
	if (x < 0 || y < 0 || x >= N || y >= M) return;   //맵의 범위를 벗어 날때
	if (x == N - 1 && y == M - 1)    //도착할때
	{
		if (depth < Min)
			Min = depth;
		return;
	}

	for (int i = 0; i < 4; i++)
	{
		int Next_x = x + dx[i];
		int Next_y = y + dy[i];
		if (Visit[Next_x][Next_y] == 0 && Map[Next_x][Next_y] == '1')
		{
			Visit[Next_x][Next_y] = 1;
			DFS(Next_x, Next_y, depth + 1);
			Visit[Next_x][Next_y] = 0;
		}
	}
	
}

int main(void)
{
	scanf("%d %d", &N, &M);    //N세로 M가로
	
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		scanf("%s", Map[i]);
	}
	
	DFS(0, 0, 1);
	printf("%d\n", Min);
}

 

DFS알고리즘 특성상 최단거리를 찾으려면 완전 탐색을 하고 그중에서 가장 작은 값을 선택해야 하는데 경로가 아주  많을 수 있으므로 시간 복잡도가 매우 커진다. 반면 BFS는 최단거리를 보장하기 때문에 이러한 문제들(최단거리 구하기)은 BFS로 풀어야 한다.

 

<너비 우선 탐색 BFS, Breadth First Search>

#include <stdio.h>
#include <queue>
using namespace std;

/*
4 6
101111
101010
101011
111011
*/

int N, M;
int check[101][101]; // 시작점으로부터의 거리 표시
int visit[101][101]; // 방문표시
char map[101][101]; // 미로
int dx[4] = { 1, 0, -1, 0 };
int dy[4] = { 0, 1, 0, -1 };

void BFS(int x, int y) 
{
	visit[x][y] = 1; // 방문표시

	queue<pair<int, int> > q; // 큐 생성
	q.push(make_pair(x, y)); // 시작점 넣기

	while (!q.empty()) // 큐에 데이터가 없을때까지
	{
		int x = q.front().first;
		int y = q.front().second;

		q.pop(); // 큐 맨 앞 데이터 제거

		for (int i = 0; i < 4; i++) 
		{
			int next_x = x + dx[i];
			int next_y = y + dy[i];

			if (0 <= next_x && next_x < N && 0 <= next_y && next_y < M) // 미로의 범위
			{
				// 길이 존재하고 이전에 방문했던적이 없는 경우
				if (map[next_x][next_y] == '1' && visit[next_x][next_y] == 0)
				{
					check[next_x][next_y] = check[x][y] + 1;
					visit[next_x][next_y] = 1;
					q.push(make_pair(next_x, next_y)); // 큐에 데이터 밀어넣기
				}

			}

		}
	}

}

int main(void) 
{
	scanf("%d %d", &N, &M);
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		scanf("%s", map[i]);
	}

	BFS(0, 0);
	printf("%d\n", check[N - 1][M - 1] + 1);


	/*
	printf("\n<visit>\n");
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < M; j++)
		{
			printf("%d ", visit[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	
	printf("\n<check>\n");
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < M; j++)
		{
			printf("%2d ", check[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	*/
}

 

 

DFS, BFS 처음에 접했을 때는 무슨 말인지도 모르겠고 구현도 할 수 없어서 힘들었는데 개념이 서서히 잡히는 것 같다. DFS, BFS관련 문제를 더 풀어봐야겠다.

 

 

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

2178번: 미로 탐색