프로그래머스 전력망을 둘로 나누기 (Level2 Java)

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/86971

프로그래머스

 

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문제

문제 설명

n개의 송전탑이 전선을 통해 하나의 트리 형태로 연결되어 있습니다. 당신은 이 전선들 중 하나를 끊어서 현재의 전력망 네트워크를 2개로 분할하려고 합니다. 이때, 두 전력망이 갖게 되는 송전탑의 개수를 최대한 비슷하게 맞추고자 합니다.

송전탑의 개수 n, 그리고 전선 정보 wires가 매개변수로 주어집니다. 전선들 중 하나를 끊어서 송전탑 개수가 가능한 비슷하도록 두 전력망으로 나누었을 때, 두 전력망이 가지고 있는 송전탑 개수의 차이(절대값)를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

제한사항

• n은 2 이상 100 이하인 자연수입니다.
• wires는 길이가 n-1인 정수형 2차원 배열입니다.

 

입출력 예

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

입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법 중 하나를 나타낸 것입니다.
• 4번과 7번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망은 각 6개와 3개의 송전탑을 가지며, 이보다 더 비슷한 개수로 전력망을 나눌 수 없습니다.
• 또 다른 방법으로는 3번과 4번을 연결하는 전선을 끊어도 최선의 정답을 도출할 수 있습니다.

입출력 예 #2

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법을 나타낸 것입니다.
• 2번과 3번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망이 모두 2개의 송전탑을 가지게 되며, 이 방법이 최선입니다.

입출력 예 #3

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법을 나타낸 것입니다.
• 3번과 7번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망이 각각 4개와 3개의 송전탑을 가지게 되며, 이 방법이 최선입니다.

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문제 해결 로직

1. 인접 리스트 구현: ArrayList<ArrayList<Integer>>를 사용하여 양방향 그래프를 만듭니다.
2. 완전 탐색: 주어진 모든 wires를 순회하며 하나씩 끊어봅니다.
3. BFS 탐색: 전선이 끊어진 상태에서 한쪽 노드부터 시작해 연결된 노드의 개수(cnt)를 셉니다.
4. 최솟값 갱신: 두 전력망의 차이인 |cnt - (n - cnt)|의 최솟값을 구합니다.
5. 복구: 다음 경우의 수를 위해 끊었던 전선을 다시 연결합니다.

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주의할 점 : remove(int) vs remove(Object)

이번 문제를 풀면서 가장 주의해야 할 점은 ArrayList.remove() 메서드였습니다.

자바에서 이 메서드는 두 가지로 오버로딩되어 있습니다.

// 1. 인덱스를 이용한 삭제
public E remove(int index);

// 2. 객체를 이용한 삭제
public boolean remove(Object o);

우리의 그래프는 ArrayList<Integer> 형태입니다. 여기서 graph.get(a).remove(b)라고 작성하면, 자바는 b를 삭제할 숫자가 아닌 삭제할 인덱스로 처리합니다.

• 실수했던 코드: graph.get(a).remove(b);
• 수정된 코드: graph.get(a).remove(Integer.valueOf(b));

이 부분을 이론적으로는 알 고 있었으나, 오랜만에 접하다 보니 미처 생각지 못해 IndexOutOfBoundsException이 발생했었습니다.

추 후 동일 문제를 풀 때에도 해당 remove 함수에 유의해야 합니다 ㅜ

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소스코드

import java.util.*;

class Solution {
    static ArrayList<ArrayList<Integer>> graph = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
    static boolean[] visited;
    
    static int bfs(int start) {
        int cnt = 0;
        Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
        q.offer(start);
        visited[start] = true;
        
        while(!q.isEmpty()) {
            int v = q.poll();
            cnt += 1;
            for(int i = 0; i < graph.get(v).size(); i++) {
                int y = graph.get(v).get(i);
                if(!visited[y]) {
                    q.offer(y);
                    visited[y] = true;
                }
            }
        }
        
        return cnt;
    }

    public int solution(int n, int[][] wires) {
        int answer = (int)1e9;
        
        for(int i = 0; i < n + 1; i++) {
            graph.add(new ArrayList<>());
        }
        
        for(int i = 0; i < wires.length; i++) {
            int a = wires[i][0];
            int b = wires[i][1];
            
            // 양방향 연결
            graph.get(a).add(b);
            graph.get(b).add(a);
        }
        
        for(int i = 0; i < wires.length; i++) {
            int a = wires[i][0];
            int b = wires[i][1];
            int temp = 0;
            visited = new boolean[n + 1];
            
            graph.get(a).remove(Integer.valueOf(b));
            graph.get(b).remove(Integer.valueOf(a));
            
            for(int j = 1; j <= n; j++){
                if(!visited[j]) {
                    int result = bfs(j);
                    temp = Math.abs(result - Math.abs((n - result)));
                    break;
                }
            }
            
            answer = Math.min(answer, temp);
            
            graph.get(a).add(b);
            graph.get(b).add(a);
            
        }
        return answer;
    }
}