[백준] boj 1389 자바 "케빈 베이컨의 6단계 법칙" - (bfs, 플루이드 와샬)

케빈 베이컨의 6단계 법칙 성공

 

 

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2 초

128 MB

20123

11085

8647

55.694%

문제

케빈 베이컨의 6단계 법칙에 의하면 지구에 있는 모든 사람들은 최대 6단계 이내에서 서로 아는 사람으로 연결될 수 있다. 케빈 베이컨 게임은 임의의 두 사람이 최소 몇 단계 만에 이어질 수 있는지 계산하는 게임이다.

예를 들면, 전혀 상관없을 것 같은 인하대학교의 이강호와 서강대학교의 민세희는 몇 단계만에 이어질 수 있을까?

천민호는 이강호와 같은 학교에 다니는 사이이다. 천민호와 최백준은 Baekjoon Online Judge를 통해 알게 되었다. 최백준과 김선영은 같이 Startlink를 창업했다. 김선영과 김도현은 같은 학교 동아리 소속이다. 김도현과 민세희는 같은 학교에 다니는 사이로 서로 알고 있다. 즉, 이강호-천민호-최백준-김선영-김도현-민세희 와 같이 5단계만 거치면 된다.

케빈 베이컨은 미국 헐리우드 영화배우들 끼리 케빈 베이컨 게임을 했을때 나오는 단계의 총 합이 가장 적은 사람이라고 한다.

오늘은 Baekjoon Online Judge의 유저 중에서 케빈 베이컨의 수가 가장 작은 사람을 찾으려고 한다. 케빈 베이컨 수는 모든 사람과 케빈 베이컨 게임을 했을 때, 나오는 단계의 합이다.

예를 들어, BOJ의 유저가 5명이고, 1과 3, 1과 4, 2와 3, 3과 4, 4와 5가 친구인 경우를 생각해보자.

1은 2까지 3을 통해 2단계 만에, 3까지 1단계, 4까지 1단계, 5까지 4를 통해서 2단계 만에 알 수 있다. 따라서, 케빈 베이컨의 수는 2+1+1+2 = 6이다.

2는 1까지 3을 통해서 2단계 만에, 3까지 1단계 만에, 4까지 3을 통해서 2단계 만에, 5까지 3과 4를 통해서 3단계 만에 알 수 있다. 따라서, 케빈 베이컨의 수는 2+1+2+3 = 8이다.

3은 1까지 1단계, 2까지 1단계, 4까지 1단계, 5까지 4를 통해 2단계 만에 알 수 있다. 따라서, 케빈 베이컨의 수는 1+1+1+2 = 5이다.

4는 1까지 1단계, 2까지 3을 통해 2단계, 3까지 1단계, 5까지 1단계 만에 알 수 있다. 4의 케빈 베이컨의 수는 1+2+1+1 = 5가 된다.

마지막으로 5는 1까지 4를 통해 2단계, 2까지 4와 3을 통해 3단계, 3까지 4를 통해 2단계, 4까지 1단계 만에 알 수 있다. 5의 케빈 베이컨의 수는 2+3+2+1 = 8이다.

5명의 유저 중에서 케빈 베이컨의 수가 가장 작은 사람은 3과 4이다.

BOJ 유저의 수와 친구 관계가 입력으로 주어졌을 때, 케빈 베이컨의 수가 가장 작은 사람을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 유저의 수 N (2 ≤ N ≤ 100)과 친구 관계의 수 M (1 ≤ M ≤ 5,000)이 주어진다. 둘째 줄부터 M개의 줄에는 친구 관계가 주어진다. 친구 관계는 A와 B로 이루어져 있으며, A와 B가 친구라는 뜻이다. A와 B가 친구이면, B와 A도 친구이며, A와 B가 같은 경우는 없다. 친구 관계는 중복되어 들어올 수도 있으며, 친구가 한 명도 없는 사람은 없다. 또, 모든 사람은 친구 관계로 연결되어져 있다. 사람의 번호는 1부터 N까지이며, 두 사람이 같은 번호를 갖는 경우는 없다.

출력

첫째 줄에 BOJ의 유저 중에서 케빈 베이컨의 수가 가장 작은 사람을 출력한다. 그런 사람이 여러 명일 경우에는 번호가 가장 작은 사람을 출력한다.

예제 입력 1 복사

5 5
1 3
1 4
4 5
4 3
3 2

예제 출력 1 복사

3

 

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접근 방법

 

이 문제에 대해서 처음엔 생각없이 DFS로 접근했지만, DFS보단, BFS를 사용하는게 맞았고, BFS를 사용하면서 각 인덱스의 cavin number를 기록해준 다음, cavin number가 가장 작은 인덱스를 구해주었다.

 

BFS를 사용할때 2차원 배열보다, 이문제는, 리스트 행렬이 더 알맞을거 같아 리스트로 풀었고, 나는 경로탐색같은 타고타고 꼬리에 꼬리를 물어가는 문제는 리스트로 푸는 타입이다.

 

bfs로 풀고 다른사람의 코드를 보니 "플로이드 와샬" 알고리즘을 사용한 사람들이 많았다.

플로이드 와샬 알고리즘은 "모든 정점에서 모든 정점까지의 최단거리를 구하는 알고리즘" 이다. 이문제에 알맞아 보인다.

 

arr[i][j] > arr[i][k] + arr[k][j] 일 경우, arr[i][j] = arr[j][k] + arr[k][j]

위와같은 식으로 2차원 행렬에 [i][j]에는 i부터 j까지의 최단경로가 기록된다.

 

다음에 해보자..ㅠ

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bfs 풀이

package solved.Class;

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
    static ArrayList<ArrayList<Integer>> list = new ArrayList<>();
    static int result[];    //cavin number
    static boolean visit[];

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

        String temp[] = br.readLine().split(" ");
        int n = Integer.parseInt(temp[0]);
        int m = Integer.parseInt(temp[1]);

        visit = new boolean[n + 1];
        result = new int[n+1];

        //1부터하게 하나더
        while (n-- > -1)
            list.add(new ArrayList<>());

        while (m-- > 0) {
            temp = br.readLine().split(" ");
            int a = Integer.parseInt(temp[0]);
            int b = Integer.parseInt(temp[1]);

            list.get(a).add(b);
            list.get(b).add(a);
        }

        //1 부터 n까지 cavin 베이컨수 구하기
        for(int i=1;i<list.size();i++){
            //i는 시작점 number
            for(int j=1;j< list.size();j++ ){
                if(i==j)
                    continue;
                Arrays.fill(visit,false);
                visit[i]=true;
                bfs(i,i,j,0);   //number, start, end, count
            }
        }

        int index = 1;
        for(int i=1;i<result.length;i++){
            index = result[index]>result[i] ? i : index;
        }
            System.out.println(index);
    }

    static void bfs(int number, int start, int end, int count){
        if(start==end) {
            result[number] += count;
            return;
        }

        ArrayDeque<Integer> queue = new ArrayDeque<>();
        for(int a : list.get(start)){
            if(!visit[a]){
                queue.offer(a);
                visit[a]=true;
            }
        }

        while(!queue.isEmpty()){
            bfs(number,queue.poll(),end,count+1);
        }
    }
}