[ DFS / BFS ] - 여행 경로(DFS)

문제

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 예

tickets	return
[["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.

 

풀이

1. 항상 ICN 부터

2. tickets의 각 [a,b]는 a공항->b공항 순

3. 항공권은 모두 사용=모든 경우의 수 = DFS

4. 경로가 2개 이상일 경우(크기가 정해져 있지 않으며 List 혹은 다른 자료구조 사용 필요) 알파벳 순서(오름차순)

코드

1. ArrayList 사용 코드

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class Travel {
	public static void main(String[] args) {
		String[][] tickets = {{"ICN", "JFK"},
						{"HND", "IAD"},
						{"JFK", "HND"}};
		String[][] tickets2= {{"ICN", "SFO"}, {"ICN", "ATL"}, {"SFO", "ATL"}, {"ATL", "ICN"}, {"ATL","SFO"}};
		solution(tickets);
		solution(tickets2);
	}
	// 1. 자료구조 초기화
    static boolean[] visited;
    static ArrayList<String> route;
    static int cnt = 0;
	public static String[] solution(String[][] tickets) {
        String[] answer = {};
		visited=new boolean[tickets.length];
        route = new ArrayList<>();
        // 2. start 값으로 dfs 호출
        dfs("ICN","ICN", tickets,0);
        // 6. 오름차순abc 정렬
        Collections.sort(route);
        answer = route.get(0).split(" ");
        return answer;
	}
    public static void dfs(String start, String path, String[][] tickets, int cnt){
        // 3. 종료 처리
        if(cnt == tickets.length){
            route.add(path);
            return;
        }
        // 4. 탐색
        for(int i=0; i<tickets.length; i++){
        	// 5. 체크 후 재탐색
            if(start.equals(tickets[i][0]) && !visited[i]){
                visited[i]=true;
                dfs(tickets[i][1],path+" "+tickets[i][1], tickets, cnt+1);
                visited[i]=false;
            } 
        }
    }
}

2. Stack 사용 코드

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

public class Travel2 {
	public static void main(String[] args) {
		String[][] tickets = {{"ICN", "JFK"},
						{"HND", "IAD"},
						{"JFK", "HND"}};
		String[][] tickets2= {{"ICN", "SFO"}, {"ICN", "ATL"}, {"SFO", "ATL"}, {"ATL", "ICN"}, {"ATL","SFO"}};
		//solution(tickets);
		solution(tickets2);
	}
	static List<Stack<String>> result;
	static boolean[] visited;
	static Stack<String> st;
	public static String[] solution(String[][] tickets) {
		// 1. 자료구조 초기화
		// return 값에 정확한 길이를 구할 수 없으므로 list로 선택
		// dfs 가능한 모든 경우의 수를 구하기위해 제네릭으로 Stack사용
		result = new ArrayList<>();
		visited = new boolean[tickets.length];
		st = new Stack<>();
		
		// 2. start 노드 값 및 dfs 호출
		// 항상 ICN부터
		st.push("ICN");
		// 모든 경로를 거쳐가는 가능한 수
		dfs(st,tickets,0);		
		
		// 만약 가능한 경로가 2개 이상일 경우 오름차순 정렬 
		if(result.size()>1) {
			Collections.sort(result, new Comparator<Stack<String>>() {
				@Override
				public int compare(Stack<String> o1, Stack<String> o2) {
					for(int i =0; i<o1.size(); i++) {
						String s1 = o1.get(i);
						String s2 = o2.get(i);
						if(!s1.equals(s2)) {
							return s1.compareTo(s2);
						}
					}
					return 0;
				}
			});
		}
		// 오름차순 후 첫번째 값
		Stack<String> res = result.get(0);
		String[] answer = new String[res.size()];
		// 배열로 저장(for문은 0부터해서 get()으로도 가능)
		for(int i=answer.length-1; i>=0; i--) {
			answer[i] = res.pop();
		}
		System.out.println(Arrays.toString(answer));
		return answer;
	}
	public static void dfs(Stack<String> st, String[][] tickets, int count) {
		// 3. 종료처리
		// 항공권 사용횟수 = 티켓 수
		if(count == tickets.length) {
			Stack<String> res = new Stack<>();
			for(String s : st) {
				res.push(s);
			}
			result.add(res);
			return;
		}
		// 4. 탐색. ICN부터 시작해서 거쳐가는 항공 체크
		String city = st.peek();
		for(int i=0; i<tickets.length; i++) {
			// [start, end]
			String[] ticket = tickets[i];
			// 5. 방문 안하고 값일 경우 방문처리 및 그다음 dfs 호출
			// 해당 도시를 방문하지 않고, 출발지와 티켓의 출발지가 같은 경우
			// 도착지에 도착해서 그다음 지역으로 가기 위해 스택에 도착지 push
			// 스택에 비행을 거친곳 값 쌓인다.
			if(!visited[i] && city.equals(ticket[0])) {
				st.push(ticket[1]);
				visited[i] = true;
				dfs(st, tickets, count+1);
				visited[i] = false;
				st.pop();
			}
		}
	}
}