[BOJ] 백준 2146 : 다리 만들기 (java)

🧪 2146 다리 만들기 

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난이도 : 🌟 골드 3
유형 : 그래프 탐색

2146번: 다리 만들기

 

📝 문제

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여러 섬으로 이루어진 나라가 있다. 이 나라의 대통령은 섬을 잇는 다리를 만들겠다는 공약으로 인기몰이를 해 당선될 수 있었다. 하지만 막상 대통령에 취임하자, 다리를 놓는다는 것이 아깝다는 생각을 하게 되었다. 그래서 그는, 생색내는 식으로 한 섬과 다른 섬을 잇는 다리 하나만을 만들기로 하였고, 그 또한 다리를 가장 짧게 하여 돈을 아끼려 하였다.

이 나라는 N×N크기의 이차원 평면상에 존재한다. 이 나라는 여러 섬으로 이루어져 있으며, 섬이란 동서남북으로 육지가 붙어있는 덩어리를 말한다. 다음은 세 개의 섬으로 이루어진 나라의 지도이다.

위의 그림에서 색이 있는 부분이 육지이고, 색이 없는 부분이 바다이다. 이 바다에 가장 짧은 다리를 놓아 두 대륙을 연결하고자 한다. 가장 짧은 다리란, 다리가 격자에서 차지하는 칸의 수가 가장 작은 다리를 말한다. 다음 그림에서 두 대륙을 연결하는 다리를 볼 수 있다.

물론 위의 방법 외에도 다리를 놓는 방법이 여러 가지 있으나, 위의 경우가 놓는 다리의 길이가 3으로 가장 짧다(물론 길이가 3인 다른 다리를 놓을 수 있는 방법도 몇 가지 있다).

지도가 주어질 때, 가장 짧은 다리 하나를 놓아 두 대륙을 연결하는 방법을 찾으시오.

 

입력

 

첫 줄에는 지도의 크기 N(100이하의 자연수)가 주어진다. 그 다음 N줄에는 N개의 숫자가 빈칸을 사이에 두고 주어지며, 0은 바다, 1은 육지를 나타낸다. 항상 두 개 이상의 섬이 있는 데이터만 입력으로 주어진다.

출력

 

첫째 줄에 가장 짧은 다리의 길이를 출력한다.

 

🚧  주의할 점

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1. 지도의 크기가 컸다면 시간 초과에 걸릴 위험이 있다.

 

🧐 핵심 로직

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◈  섬을 구분해서 연결되어있는 섬끼리 그룹화 해주기

// 섬끼리 그룹화 해주는 메서드
private static void makeIslandGroup(int x, int y) {

        q = new LinkedList<>();
        q.add(new Node(x, y));

        while (!q.isEmpty()) {
            Node now = q.poll();

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = now.x + dx[i];
                int ny = now.y + dy[i];

                if(nx<0 || nx>n-1 || ny <0 || ny>n-1) continue;
                if(check[nx][ny]) continue;

                if (bridgeMap[nx][ny] != 0) {
                    check[nx][ny] = true;
                    bridgeMap[nx][ny] += groupNum;
                    q.add(new Node(nx, ny));
                }
            }
        }
    }

 

◈  같은 그룹이 아닌 섬에 대해 섬과 섬사이의 최단거리 구하기

private static void countBridge(int x, int y, int groupNum) {

        Queue<Node> bridgeQueue = new LinkedList<>();
        bridgeQueue.add(new Node(x, y, 0));

        while (!bridgeQueue.isEmpty()) {
            Node now = bridgeQueue.poll();

            if (now.dist >= minVal) continue;

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = now.x + dx[i];
                int ny = now.y + dy[i];

                if(nx<0 || nx>n-1 || ny <0 || ny>n-1) continue;
                if(check[nx][ny]) continue;
                if(bridgeMap[nx][ny] == groupNum) continue;

                if (bridgeMap[nx][ny] == 0) {
                    check[nx][ny] = true;
                    bridgeQueue.add(new Node(nx, ny, now.dist + 1));
                } else {
                    minVal = Math.min(now.dist, minVal);
                }
            }
        }

 

💻 최종 코드 (296 ms)

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

public class Main {

    static int n, groupNum;
    static boolean[][] check;
    static int[][] bridgeMap;
    static int minVal = Integer.MAX_VALUE;
    static Queue<Node> q;
    static int[] dx = {-1,1,0,0};
    static int[] dy = {0,0,-1,1};

    static class Node {

        int x, y, dist;

        Node(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }

        Node(int x, int y, int dist) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.dist = dist;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));

        n = Integer.parseInt(br.readLine());
        bridgeMap = new int[n + 1][n + 1];

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                bridgeMap[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }

        check = new boolean[n + 1][n + 1];

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (!check[i][j] && bridgeMap[i][j] != 0) {
                    check[i][j] = true;
                    bridgeMap[i][j] += groupNum;
                    makeIslandGroup(i, j);
                    groupNum++;
                }
            }
        }

        check = new boolean[n + 1][n + 1];

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (!check[i][j] && bridgeMap[i][j] != 0) {
                    check[i][j] = true;
                    countBridge(i, j, bridgeMap[i][j]);
                    check = new boolean[n + 1][n + 1];
                }
            }
        }

        System.out.print(minVal == Integer.MAX_VALUE ? "0" : minVal);
        
        br.close();
    }

    private static void makeIslandGroup(int x, int y) {

        q = new LinkedList<>();
        q.add(new Node(x, y));

        while (!q.isEmpty()) {
            Node now = q.poll();

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = now.x + dx[i];
                int ny = now.y + dy[i];

                if(nx<0 || nx>n-1 || ny <0 || ny>n-1) continue;
                if(check[nx][ny]) continue;

                if (bridgeMap[nx][ny] != 0) {
                    check[nx][ny] = true;
                    bridgeMap[nx][ny] += groupNum;
                    q.add(new Node(nx, ny));
                }
            }
        }
    }

    private static void countBridge(int x, int y, int groupNum) {

        Queue<Node> bridgeQueue = new LinkedList<>();
        bridgeQueue.add(new Node(x, y, 0));

        while (!bridgeQueue.isEmpty()) {
            Node now = bridgeQueue.poll();

            if (now.dist >= minVal) continue;

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = now.x + dx[i];
                int ny = now.y + dy[i];

                if(nx<0 || nx>n-1 || ny <0 || ny>n-1) continue;
                if(check[nx][ny]) continue;
                if(bridgeMap[nx][ny] == groupNum) continue;

                if (bridgeMap[nx][ny] == 0) {
                    check[nx][ny] = true;
                    bridgeQueue.add(new Node(nx, ny, now.dist + 1));
                } else {
                    minVal = Math.min(now.dist, minVal);
                }
            }
        }
    }
}