[프로그래머스] 네트워크(level 3, BFS)

문제 설명

네트워크란 컴퓨터 상호 간에 정보를 교환할 수 있도록 연결된 형태를 의미합니다. 예를 들어, 컴퓨터 A와 컴퓨터 B가 직접적으로 연결되어있고, 컴퓨터 B와 컴퓨터 C가 직접적으로 연결되어 있을 때 컴퓨터 A와 컴퓨터 C도 간접적으로 연결되어 정보를 교환할 수 있습니다. 따라서 컴퓨터 A, B, C는 모두 같은 네트워크 상에 있다고 할 수 있습니다.

컴퓨터의 개수 n, 연결에 대한 정보가 담긴 2차원 배열 computers가 매개변수로 주어질 때, 네트워크의 개수를 return 하도록 solution 함수를 작성하시오.

 

제한사항

• 컴퓨터의 개수 n은 1 이상 200 이하인 자연수입니다.
• 각 컴퓨터는 0부터 n-1인 정수로 표현합니다.
• i번 컴퓨터와 j번 컴퓨터가 연결되어 있으면 computers[i][j]를 1로 표현합니다.
• computer[i][i]는 항상 1입니다.

 

입출력 예

n	computers	return
3	[[1, 1, 0], [1, 1, 0], [0, 0, 1]]	2
3	[[1, 1, 0], [1, 1, 1], [0, 1, 1]]	1

 

입출력 예 설명

예제 #1

아래와 같이 2개의 네트워크가 있습니다.

 

 

 

예제 #2

아래와 같이 1개의 네트워크가 있습니다.

 

 

BFS

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class Solution {
    public int solution(int n, int[][] computers) {
        int answer = 0;
        boolean[] visited = new boolean[n]; // 방문 여부를 저장할 배열

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (!visited[i]) {  // 아직 방문하지 않은 컴퓨터가 있다면
                bfs(i, computers, visited);  // BFS 탐색 시작
                answer++;  // 네트워크 하나 발견 시 answer 증가
            }
        }

        return answer;
    }

    private void bfs(int start, int[][] computers, boolean[] visited) {
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();  // BFS를 위한 큐 생성
        queue.add(start);  // 시작 노드를 큐에 추가
        visited[start] = true;  // 시작 노드를 방문 처리

        while (!queue.isEmpty()) {  // 큐가 빌 때까지 반복
            int current = queue.poll();  // 큐에서 현재 노드를 꺼냄

            // 현재 노드와 연결된 다른 노드를 탐색
            for (int i = 0; i < computers.length; i++) {
                // 자기 자신이 아니고, 연결되어 있으며, 아직 방문하지 않은 노드인 경우
                if (computers[current][i] == 1 && !visited[i]) {
                    queue.add(i);  // 큐에 노드를 추가
                    visited[i] = true;  // 방문 처리
                }
            }
        }
    }
}

 

BFS 풀이 방법

1. 큐를 이용하여 방문할 컴퓨터들을 순차적으로 탐색한다.
2. 처음 방문하지 않은 컴퓨터를 발견하면 해당 컴퓨터를 큐에 넣고, 큐에서 컴퓨터를 하나씩 꺼내면서 연결된 다른 컴퓨터들을 차례로 큐에 넣어 방문 처리한다.
3. 한 번의 BFS 탐색이 끝나면 하나의 네트워크를 찾은 것이므로 answer를 1 증가시킨다.
4. 모든 컴퓨터가 방문될 때까지 이 과정을 반복한다.

 

BFS 탐색 흐름

 

• 시작 컴퓨터를 큐에 넣고 연결된 컴퓨터들을 순차적으로 탐색한다.
• 연결된 컴퓨터가 발견되면 그 컴퓨터를 큐에 넣어 추가 탐색을 진행한다.
• 한 네트워크가 모두 탐색되면 큐는 비게 되고, 다른 네트워크가 남아 있으면 다시 탐색을 시작한다.