[프로그래머스][Java] 양과 늑대 - 2022 카카오 블라인드 채용

문제 설명

2진 트리 모양 초원의 각 노드에 늑대와 양이 한 마리씩 놓여 있습니다. 이 초원의 루트 노드에서 출발하여 각 노드를 돌아다니며 양을 모으려 합니다. 각 노드를 방문할 때 마다 해당 노드에 있던 양과 늑대가 당신을 따라오게 됩니다. 이때, 늑대는 양을 잡아먹을 기회를 노리고 있으며, 당신이 모은 양의 수보다 늑대의 수가 같거나 더 많아지면 바로 모든 양을 잡아먹어 버립니다. 당신은 중간에 양이 늑대에게 잡아먹히지 않도록 하면서 최대한 많은 수의 양을 모아서 다시 루트 노드로 돌아오려 합니다.

예를 들어, 위 그림의 경우(루트 노드에는 항상 양이 있습니다) 0번 노드(루트 노드)에서 출발하면 양을 한마리 모을 수 있습니다. 다음으로 1번 노드로 이동하면 당신이 모은 양은 두 마리가 됩니다. 이때, 바로 4번 노드로 이동하면 늑대 한 마리가 당신을 따라오게 됩니다. 아직은 양 2마리, 늑대 1마리로 양이 잡아먹히지 않지만, 이후에 갈 수 있는 아직 방문하지 않은 모든 노드(2, 3, 6, 8번)에는 늑대가 있습니다. 이어서 늑대가 있는 노드로 이동한다면(예를 들어 바로 6번 노드로 이동한다면) 양 2마리, 늑대 2마리가 되어 양이 모두 잡아먹힙니다. 여기서는 0번, 1번 노드를 방문하여 양을 2마리 모은 후, 8번 노드로 이동한 후(양 2마리 늑대 1마리) 이어서 7번, 9번 노드를 방문하면 양 4마리 늑대 1마리가 됩니다. 이제 4번, 6번 노드로 이동하면 양 4마리, 늑대 3마리가 되며, 이제 5번 노드로 이동할 수 있게 됩니다. 따라서 양을 최대 5마리 모을 수 있습니다.

각 노드에 있는 양 또는 늑대에 대한 정보가 담긴 배열 info, 2진 트리의 각 노드들의 연결 관계를 담은 2차원 배열 edges가 매개변수로 주어질 때, 문제에 제시된 조건에 따라 각 노드를 방문하면서 모을 수 있는 양은 최대 몇 마리인지 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

제한사항

• 2 ≤ info의 길이 ≤ 17
  • info의 원소는 0 또는 1 입니다.
  • info[i]는 i번 노드에 있는 양 또는 늑대를 나타냅니다.
  • 0은 양, 1은 늑대를 의미합니다.
  • info[0]의 값은 항상 0입니다. 즉, 0번 노드(루트 노드)에는 항상 양이 있습니다.
• edges의 세로(행) 길이 = info의 길이 - 1
  • edges의 가로(열) 길이 = 2
  • edges의 각 행은 [부모 노드 번호, 자식 노드 번호] 형태로, 서로 연결된 두 노드를 나타냅니다.
  • 동일한 간선에 대한 정보가 중복해서 주어지지 않습니다.
  • 항상 하나의 이진 트리 형태로 입력이 주어지며, 잘못된 데이터가 주어지는 경우는 없습니다.
  • 0번 노드는 항상 루트 노드입니다.

입출력 예

info	edges	result
[0,0,1,1,1,0,1,0,1,0,1,1]	[[0,1],[1,2],[1,4],[0,8],[8,7],[9,10],[9,11],[4,3],[6,5],[4,6],[8,9]]	5
[0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0]	[[0,1],[0,2],[1,3],[1,4],[2,5],[2,6],[3,7],[4,8],[6,9],[9,10]]	5

 

문제 풀이

이 문제를 접근할 때 이진트리니까 좌우로 왔다갔다하면서 양과 늑대의 수를 체크하여 이동하는 방법을 어떻게 구현해야할까 많이 고민했습니다. 저는 bfs, dfs, 그래프 이동방식 등등 어떤걸 적용해야할지 많이 고민했었는데 생각보다 접근 방법은 간단했습니다.

 

1. 이 그래프는 이미 방문한 노드의 경우 다시 거슬러 올라갈 필요가 없습니다. 왜냐하면 이미 해당 위치의 동물의 수가 체크되었기 때문입니다. -> 양방향이 아닌 단방향으로 구현 -> 무한루프의 위험성이 사라집니다.

2. dfs를 통해  첫 번째 예시에서 0을 방문하면 [1, 8]이 생성되고  [1, 8]에서 1을 방문하면 [2, 4, 8]을 넘겨주고,  8을 방문하면 [1, 7, 9]을 넘겨주면 됩니다. 이렇게 list를 넘겨주면서 최대 양의 수를 찾아주시면 됩니다.

 

※ 여기서 자바로 푸실 때 주의할 점은 ArrayList사용할 때  ArrayList를 처리하여 넘겨줄 경우 list가 공유되므로 새로운 ArrayList (clone)을 만들어서 넘겨주는 것이 좋습니다.

 

풀이 코드

import java.util.*;

class Solution {
    private ArrayList<ArrayList<Integer>> edgeList = new ArrayList<>();
    private int answer = 0;
    public int solution(int[] info, int[][] edges) {
        for(int i=0; i<info.length; i++)
            edgeList.add(new ArrayList());
        for(int i=0; i<edges.length; i++)
            edgeList.get(edges[i][0]).add(edges[i][1]);
        
        ArrayList<Integer> restEdges = new ArrayList();
        restEdges.add(0);
        findSheep(info, restEdges, 0, 0);
        
        return answer;
    }
    
    private void findSheep(int[] info, ArrayList<Integer> restEdges, int sheep, int fox){
        if(answer != 0 && sheep <= fox) return;
        answer = Math.max(answer, sheep);
        
        for(int i=0; i<restEdges.size(); i++){
            ArrayList<Integer> tempEdges = (ArrayList<Integer>)restEdges.clone();
            int pos = tempEdges.remove(i);
            for(int j=0; j<edgeList.get(pos).size(); j++) 
                tempEdges.add(edgeList.get(pos).get(j));
                
            if(info[pos] == 0) findSheep(info, tempEdges, sheep+1, fox);
            else findSheep(info, tempEdges, sheep, fox+1);
        }
    }
}

 

<출처>

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/92343

코딩테스트 연습 - 양과 늑대