[프로그래머스 Lv.3][DFS/BFS] 여행 경로 (python)

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/43164

프로그래머스

문제 설명

주어진 항공권을 모두 이용하여 여행경로를 짜려고 합니다. 항상 "ICN" 공항에서 출발합니다.

항공권 정보가 담긴 2차원 배열 tickets가 매개변수로 주어질 때, 방문하는 공항 경로를 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

• 모든 공항은 알파벳 대문자 3글자로 이루어집니다.
• 주어진 공항 수는 3개 이상 10,000개 이하입니다.
• tickets의 각 행 [a, b]는 a 공항에서 b 공항으로 가는 항공권이 있다는 의미입니다.
• 주어진 항공권은 모두 사용해야 합니다.
• 만일 가능한 경로가 2개 이상일 경우 알파벳 순서가 앞서는 경로를 return 합니다.
• 모든 도시를 방문할 수 없는 경우는 주어지지 않습니다.

입출력 예ticketsreturn

[["ICN", "JFK"], ["HND", "IAD"], ["JFK", "HND"]]	["ICN", "JFK", "HND", "IAD"]
[["ICN", "SFO"], ["ICN", "ATL"], ["SFO", "ATL"], ["ATL", "ICN"], ["ATL","SFO"]]	["ICN", "ATL", "ICN", "SFO", "ATL", "SFO"]

입출력 예 설명

예제 #1

["ICN", "JFK", "HND", "IAD"] 순으로 방문할 수 있습니다.

예제 #2

["ICN", "SFO", "ATL", "ICN", "ATL", "SFO"] 순으로 방문할 수도 있지만 ["ICN", "ATL", "ICN", "SFO", "ATL", "SFO"] 가 알파벳 순으로 앞섭니다.

❌ Code (BFS, deque 사용 / 예외 케이스 처리 X)

from collections import deque

def solution(tickets):
    answer = []
    tickets = sorted(tickets, key = lambda x : x[1])
    print(tickets)
    visited = [0 for _ in range(len(tickets))]

    first = 0
    for ticket in tickets:
        if ticket[0] == 'ICN':
            first = tickets.index(ticket)
            break

    queue = deque()
    queue.append((tickets[first][0], tickets[first][1])) # 첫 출발지인 ICN
    answer.append(tickets[first][0])
    answer.append(tickets[first][1])
    visited[first] = 1

    while queue:
        a, d = queue.popleft()

        for i in range(len(tickets)):
            if not visited[i]:
                if d == tickets[i][0]:
                    queue.append((tickets[i][0], tickets[i][1]))
                    answer.append(tickets[i][1])
                    visited[i] = 1
                    break

    return answer

✏️ Comment

도착지를 오름차순으로 정렬해준 후, 가장 먼저 나오는 ICN을 시작으로 방문 여부를 체크하면서 BFS를 수행하는 방식으로 풀었다. 주어진 테스트케이스를 통과하길래 제출했더니 정확도가 50%였다.

 

문제는 아래와 같은 케이스에서 발생했다.

 

[["ICN", "B"], ["ICN", "A"], ["B", "ICN"]] 가 주어지면 올바른 답은 ["ICN", "B", "ICN", "A"] 가 되어야 한다.

하지만 내 코드의 경우 ["ICN", "A"] 를 먼저 가기 때문에 틀린 답인 ["ICN", "A"] 가 나오게 된다.

 

이는 모든 티켓을 사용 해야 하는 문제 조건에 맞지 않는다.

방법이 생각나지 않아서 구글링을 했고 (ㅠㅠ) DFS 풀이를 참고했다.

✔️ Code (DFS, stack 사용)

from collections import defaultdict

def solution(tickets):
    answer = ["ICN"]
    d = defaultdict(list)

    for ticket in tickets:
        d[ticket[0]].append(ticket[1])

    for key in d.keys():
        d[key].sort(reverse = True)

    stack = ["ICN"]
    path = []

    while stack:
        top = stack[-1]

        if not d[top] or len(d[top]) == 0:
            path.append(stack.pop())

        else:
            stack.append(d[top].pop()) 

    return path[::-1]

✏️ Comment

stack을 사용해서 DFS로 풀었다.

 

1. defaultdict(list)를 사용해서 리스트를 value로 갖는 딕셔너리를 만들어주고 key는 출발지, value에는 도착지들을 저장해주었다.

 

2. stack을 사용할 것이기 때문에 value들을 내림차순 정렬해준다.

(["SFO", "ATL"] 이런 식으로 정렬되기 때문에 나중에 d[top].pop() 으로 알파벳 순서가 앞서는 나라부터 탐색할 수 있음)

 

3. stack이 빌 때까지 탐색을 진행한다.

(1) 초기 stack에는 "ICN"이 들어있으므로 d["ICN"] 의 value 를 찾는다.

(2) value가 존재하지 않거나 해당 나라가 출발지인 티켓이 없다면 stack.pop() 해서 path에 넣어준다.

(3) 그렇지 않은 경우라면, 가장 마지막에 있는 value를 (알파벳 순서가 앞서는 나라) pop해서 stack에 넣어준다.

 

4. 탐색이 모두 완료됐다면, if문에 의해 순차적으로 남아있는 stack의 원소들이 path로 들어가게 된다.

 

5. path를 뒤집어주면 원하는 결과를 출력할 수 있다!

 

아래 사이트에 이와 관련한 풀이가 굉장히!! 상세하게 설명되어 있다.

https://gurumee92.tistory.com/165

프로그래머스 문제 풀이 여행 경로

 

BFS/DFS를 그래도 알고리즘 중 제일 자신있다고 생각했는데.. 프로그래머스 어렵다 ㅠㅠ

오늘 BFS/DFS와 더불어 플로이드 워셜, 다익스트라 등등 정리하고 자야겠다.