[프로그래머스 - Python3] 게임 맵 최단거리

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.

• 첫 번째 방법은 11개의 칸을 지나서 상대 팀 진영에 도착했습니다.

• 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.

제한사항

• 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.
• maps는 0과 1로만 이루어져 있으며, 0은 벽이 있는 자리, 1은 벽이 없는 자리를 나타냅니다.
• 처음에 캐릭터는 게임 맵의 좌측 상단인 (1, 1) 위치에 있으며, 상대방 진영은 게임 맵의 우측 하단인 (n, m) 위치에 있습니다.

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입출력 예

maps	answer
[[1,0,1,1,1],[1,0,1,0,1],[1,0,1,1,1],[1,1,1,0,1],[0,0,0,0,1]]	11
[[1,0,1,1,1],[1,0,1,0,1],[1,0,1,1,1],[1,1,1,0,0],[0,0,0,0,1]]	-1

 

내 풀이

그냥 무지성 DFS로 풀어보려 했다.

근데 최단거리 구하는 알고리즘은 BFS로 푼다고 하더라..

DFS로 풀면 모든 노드를 다 탐색하기 때문에 시간초과가 발생하기 때문이다.

1시간 정도 뻘짓을 했다. 그래도 혼자 BFS 구현해본건 처음이라 의미는 있었다.

물론 완성하지도 못함

def solution(maps=[[1,0,1,1,1],[1,0,1,0,1],[1,0,1,1,1],[1,1,1,0,1],[0,0,0,0,1]]):
        answer = 0
        visited = [[False]*5 for _ in range(5)]
        answer = bfs(maps, visited, answer, 0, 0)
        return answer

def bfs(maps, visited, val, i, j):
        visited[i][j] = True
        print(val)
        # 밑으로 이동
        if i == 4 and j == 4:
                val += 1
                return val
        if maps[i+1][j] == 1 and visited[i+1][j] == False:
                val += 1
                bfs(maps, visited, val, i+1, j)
        # 오른쪽으로 이동
        elif maps[i][j+1] == 1 and visited[i][j+1] == False:
                val += 1
                bfs(maps, visited, val, i, j+1)
        # 위로 이동
        elif maps[i-1][j] == 1 and visited[i-1][j] == False:
                val += 1
                bfs(maps, visited, val, i-1, j)
        # 왼쪽으로 이동
        elif maps[i][j-1] == 1 and visited[i][j-1] == False:
                val += 1
                bfs(maps, visited, val, i, j-1)
        print(val)
        return val
print(solution())

 

해결방법

큐에 좌표(인덱스)를 넣어가면서 모든 방향을 탐색한다.

1인 길이 있으면 방문으로 체크하는 것이 아닌, +1을 해서 최종 목표에 도착했을 때 지나온 길만큼의 숫자가 출력 되도록 한다.

계속 길을 지나며 연산된 마지막 도착지에 있는 숫자가 최단 거리이다.

1. 길을 찾는 문제는 BFS 알고리즘을 활용해야 한다.
2. 상하좌우로 이동하는 방법은 [-1, 1, 0, 0], [0, 0, -1, 1]과 같은 식으로 인덱스를 만들어서 좌표로 사용한다.

코드

from collections import deque
def solution(maps):
        answer = 0
        # 상하좌우
        dx = [-1, 1, 0, 0]
        dy = [0, 0, -1, 1]

        queue = deque()
        # 0, 0에서 시작한다.
        queue.append((0,0))
        
        while queue:
                x, y = queue.popleft()
                for i in range(4):
                        nx = x + dx[i]
                        ny = y + dy[i]
                        # 가로, 세로 길이
                        N = len(maps)
                        M = len(maps[0])
                        if 0<=nx<N and 0<=ny<M and maps[nx][ny] == 1:
                                # 방문한 곳은 1로 바꿔줌
                                maps[nx][ny] = maps[x][y] + 1
                                # 방문한 곳을 큐에 추가하여 다음 반복 때 기준으로 삼고 주변 노드 탐색
                                queue.append((nx, ny))
        answer = maps[N-1][M-1]

        if answer == 1:
                answer = -1
        return answer

# 11이라는 값이 출력되는 과정 (더보기 클릭)

[1, 0, 1, 1, 1]
[1, 0, 1, 0, 1]
[1, 0, 1, 1, 1]
[1, 1, 1, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

 

[1, 0, 1, 1, 1]
[2, 0, 1, 0, 1]
[1, 0, 1, 1, 1]
[1, 1, 1, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 1, 1, 1]
[2, 0, 1, 0, 1]
[3, 0, 1, 1, 1]
[1, 1, 1, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 1, 1, 1]
[2, 0, 1, 0, 1]
[3, 0, 1, 1, 1]
[1, 1, 1, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 1, 1, 1]
[2, 0, 1, 0, 1]
[3, 0, 1, 1, 1]
[4, 1, 1, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 1, 1, 1]
[2, 0, 1, 0, 1]
[3, 0, 1, 1, 1]
[4, 5, 1, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 1, 1, 1]
[2, 0, 1, 0, 1]
[3, 0, 1, 1, 1]
[4, 5, 6, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 1, 1, 1]
[2, 0, 1, 0, 1]
[3, 0, 7, 1, 1]
[4, 5, 6, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 1, 1, 1]
[2, 0, 8, 0, 1]
[3, 0, 7, 8, 1]
[4, 5, 6, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 9, 1, 1]
[2, 0, 8, 0, 1]
[3, 0, 7, 8, 1]
[4, 5, 6, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 9, 1, 1]
[2, 0, 8, 0, 1]
[3, 0, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 9, 10, 1]
[2, 0, 8, 0, 1]
[3, 0, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 9, 10, 1]
[2, 0, 8, 0, 10]
[3, 0, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 0, 10]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 9, 10, 11]
[2, 0, 8, 0, 10]
[3, 0, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 0, 10]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 9, 10, 11]
[2, 0, 8, 0, 10]
[3, 0, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 0, 10]
[0, 0, 0, 0, 1]

[3, 0, 9, 10, 11]
[2, 0, 8, 0, 10]
[3, 0, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 0, 10]
[0, 0, 0, 0, 11]

[3, 0, 9, 10, 11]
[2, 0, 8, 0, 10]
[3, 0, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 0, 10]
[0, 0, 0, 0, 11]

[3, 0, 9, 10, 11]
[2, 0, 8, 0, 10]
[3, 0, 7, 8, 9]
[4, 5, 6, 0, 10]
[0, 0, 0, 0, 11]