[BOJ/BFS] 백준 2146 - 다리 만들기 (Java)

2146 - 다리 만들기

https://www.acmicpc.net/problem/2146

 

문제

한 섬과 다른 섬을 잇는 다리 하나만을 만들기로 하였고, 다리를 가장 짧게 하여 돈을 아끼려고 함
NxN 크기의 이차원 평면상에 존재하는 이 나라는 여러 섬으로 이뤄져 있음 
섬: 동서남북으로 육지가 붙어있는 덩어리
가장 짧은 다리: 다리가 격자에서 차지하는 칸의 수가 가장 작은 다리

입력
첫 줄: 지도의 크기 N (1 <= N <= 100)
다음 N줄: N개의 숫자 빈칸을 사이에 두고 주어짐 (0: 바다, 1: 육지)
출력: 가장 짧은 다리의 길이

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풀이

섬 라벨링

현재 `map`에는 0: 바다, 1: 육지 -> 어느 섬에서 시작했는지 알 수 없음

=> 각 섬을 서로 다른 번호로 변경

• `map[i][j] == 1 && !visited[i][j]`: 섬이고 아직 방문 안했으면 BFS로 연결된 모든 1 같은 번호(`idx`)로 변경

int idx = 2;
for (int i = 0; i < N; i++) {
    for (int j = 0; j < N; j++) {
        if (map[i][j] == 1 && !visited[i][j]) {
            labelIsland(i, j, idx);
            idx++;
        }
    }
}

static void labelIsland(int x, int y, int idx) {
    Queue<int[]> q = new ArrayDeque<>();
    q.offer(new int[]{x, y});
    visited[x][y] = true;
    map[x][y] = idx;

    while (!q.isEmpty()) {
        int[] cur = q.poll();

        for (int d = 0; d < 4; d++) {
            int nx = cur[0] + dx[d];
            int ny = cur[1] + dy[d];

            if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= N) continue;
            if (!visited[nx][ny] && map[nx][ny] == 1) {
                visited[nx][ny] = true;
                map[nx][ny] = idx;
                q.offer(new int[]{nx, ny});
            }
        }
    }
}

 

다리 길이 구하기

• 한 섬의 모든 칸 BFS 시작점으로 큐에 넣음
  • 바다(0)를 지나면 `dist` 증가
  • 다른 섬 번호 만나면 종료

static void bfs(int island) {
    Queue<int[]> q = new ArrayDeque<>();
    boolean[][] visitedBfs = new boolean[N][N];

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            if (map[i][j] == island) {
                q.offer(new int[]{i, j, 0});
                visitedBfs[i][j] = true;
            }
        }
    }

    while (!q.isEmpty()) {
        int[] cur = q.poll();
        int x = cur[0];
        int y = cur[1];
        int dist = cur[2];

        if (dist >= ans) return;

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

            if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= N) continue;
            if (visitedBfs[nx][ny]) continue;

            if (map[nx][ny] != 0 && map[nx][ny] != island) {
                ans = Math.min(ans, dist);
                return;
            }

            if (map[nx][ny] == 0) {
                visitedBfs[nx][ny] = true;
                q.offer(new int[]{nx, ny, dist + 1});
            }
        }
    }
}

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코드

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

// 다리 만들기
public class boj_2146 {
    static int N;
    static int[][] map;
    static boolean[][] visited;
    static int ans = Integer.MAX_VALUE;
    static int[] dx = {1, -1, 0, 0};
    static int[] dy = {0, 0, 1, -1};

    static void labelIsland(int x, int y, int idx) {
        Queue<int[]> q = new ArrayDeque<>();
        q.offer(new int[]{x, y});
        visited[x][y] = true;
        map[x][y] = idx;

        while (!q.isEmpty()) {
            int[] cur = q.poll();

            for (int d = 0; d < 4; d++) {
                int nx = cur[0] + dx[d];
                int ny = cur[1] + dy[d];

                if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= N) continue;
                if (!visited[nx][ny] && map[nx][ny] == 1) {
                    visited[nx][ny] = true;
                    map[nx][ny] = idx;
                    q.offer(new int[]{nx, ny});
                }
            }
        }
    }

    static void bfs(int island) {
        Queue<int[]> q = new ArrayDeque<>();
        boolean[][] visitedBfs = new boolean[N][N];

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                if (map[i][j] == island) {
                    q.offer(new int[]{i, j, 0});
                    visitedBfs[i][j] = true;
                }
            }
        }

        while (!q.isEmpty()) {
            int[] cur = q.poll();
            int x = cur[0];
            int y = cur[1];
            int dist = cur[2];

            if (dist >= ans) return;

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

                if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= N || ny >= N) continue;
                if (visitedBfs[nx][ny]) continue;

                if (map[nx][ny] != 0 && map[nx][ny] != island) {
                    ans = Math.min(ans, dist);
                    return;
                }

                if (map[nx][ny] == 0) {
                    visitedBfs[nx][ny] = true;
                    q.offer(new int[]{nx, ny, dist + 1});
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        N = Integer.parseInt(br.readLine());
        map = new int[N][N];
        visited = new boolean[N][N];

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

        int idx = 2;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                if (map[i][j] == 1 && !visited[i][j]) {
                    labelIsland(i, j, idx);
                    idx++;
                }
            }
        }

        for (int i = 2; i < idx; i++) bfs(i);

        System.out.println(ans);
    }
}