[프로그래머스 고득점 kit]DFS/BFS Level3 여행경로

문제 설명

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.

 

접근 방법

나는 이 문제를 크게 그래프 만들기, 탐색 2가지로 나누어 생각하였다.

 

1. 그래프 만들기

1.1. 각 공항을 노드로 가정한다.

1.2. 두 공항 사이의 항공편이 존재하면 출발지 노드의 자식 노드에 목적지 노드를 추가한다.

1.3. 그래프는 단방향 그래프이다.

 

나는 그래프를 HashMap<String, ArrayList<String>> 자료구조를 활용하여 빌드하였고, 자식 노드들을 담고 있는 ArrayList<String>을 알파벳 순서에 따라 정렬하였다.

 

 

2. 탐색하기

 

최대한 공항의 사전식 정렬을 지키면서 모든 항공편을 사용하기 위한 탐색 방법으로 깊이우선탐색(DFS)를 사용하였다. 여기서 최대한 사전식 정렬을 지킨다는 것의 의미는 아래와 같다.

 

A, B, C 외 다양한 공항과 항공편이 존재한다고 가정한다. 만약 B공항을 우선 방문하게 되면  모든 항공편을 사용할 수 없고 C공항을 먼저 방문 한 후 B공항을 방문할 때 모든 항공편을 사용할 수 있게 된다면 B공항이 아닌 C공항을 먼저 방문해야 한다는 것이다.

 

그리고 방문한 공항의 항공편은 제거한다.

 

소스 코드

 

import java.util.*;

class Solution {
    public String[] solution(String[][] tickets) {
        int len = tickets.length;
        //build graph
        HashMap<String, ArrayList<String>> map = buildGraph(tickets);
        
        ArrayList<String> result = new ArrayList<>();
        String route = "ICN ";
        dfs("ICN", map, result, route, len);
        
        
        // Collections.sort(result);
        String[] answer = (result.get(0)).split(" ");
        System.out.println(answer);
        
        return answer;
    }
    public void dfs(String airport, HashMap<String, ArrayList<String>> map, ArrayList<String> result, String route, int len){
        ArrayList<String> list = map.getOrDefault(airport, new ArrayList<>());
    
        if(len == 0){
            result.add(route);
            return;
        }
        for(int i=0;i<list.size();i++){
            ArrayList<String> temp = new ArrayList<>(list);
            String child = list.get(i);
            temp.remove(i); //방문한 공항 제거
            map.put(airport, temp);
            dfs(child, map, result, route + child +" ", len-1);
            map.put(airport, list); //다른 경로 탐색을 위해 원상 복귀
        }
    }
    public HashMap<String, ArrayList<String>> buildGraph(String[][] tickets){
        HashMap<String, ArrayList<String>> map = new HashMap<>();
        
        for(String[] ticket : tickets){
            String start = ticket[0];
            String end = ticket[1];
            
            ArrayList<String> child = map.getOrDefault(start, new ArrayList<>());
            child.add(end);
            
            map.put(start, child);
        }
        
        for(String key : map.keySet()){
            ArrayList<String> child = map.get(key);
            Collections.sort(child);
            map.put(key, child);
        }
        return map;
    }
}