20-LJEDD2

[LJEDD2]

🔗 문제 링크

백준 - BFS | 상범 빌딩

문제 설명

• 상범 빌딩은 각 변의 길이가 1인 정육면체(단위 정육면체)로 이루어져 있다.
• 금#으로 이루어진 부분은 지나갈 수 없고, 빈칸.은 지나갈 수 있게 되어있다.
• 현재 위치에서 인접한 6개의 칸(동,서,남,북,상,하)으로 1분의 시간을 들여 이동할 수 있다.
  • 즉, 대각선으로 이동하는 것은 불가능하다.
• 상범 빌딩의 바깥 면도 모두 금#으로 막혀있어 출구E를 통해서만 탈출할 수 있다.
• 상범 빌딩을 탈출하는 데에 필요한 최단 시간을 계산한다.

제한 조건

• 입력은 여러 개의 테스트 케이스
• 각 테스트 케이스는 세 개의 정수 L, R, C로 시작한다.
  - L(1 ≤ L ≤ 30)은 상범 빌딩의 층 수 , R(1 ≤ R ≤ 30)과 C(1 ≤ C ≤ 30)는 상범 빌딩의 한 층의 행과 열의 개수.
• 시작 지점은 'S'로 표현되고, 탈출할 수 있는 출구는 'E'로 표현된다.
• 각 층 사이에는 빈 줄이 있으며, 입력의 끝은 L, R, C가 모두 0으로 표현된다. 시작 지점과 출구는 항상 하나만 있다.

✔️ 소요된 시간

2시간

✨ 수도 코드

1. 문제 지문 읽기

• 정육면체, 금으로 이뤄진 부분은 지나갈 수 없다. -> 탐색 범위 그래프 내부
• 이동 가능 범위 - 동 서 남 북 상 하 , 대각선 X -> 위 아래도 탐색하는 경우의 수 추가

-> 문제 지문을 읽어보았을 때, 처음에는 머리에 안들어왔다.
입출력 예시를 보면서 위, 아래로도 방문이 가능한가?! 라고 생각을 해낼 수 있었고 3차원 배열을 활용하여 구현해야 하는 문제라는 것을 쉽게 파악할 수 있었다.

2. 그래프 탐색

• BFS를 돌려 최단거리(=최단 시간)를 계산했다.
• 동서남북 뿐만 아니라 상하까지 고려하여 이동 좌표를 설정한다.
  예제를 읽고 아니 어떻게 E로 바로 갈 수가 있는거야? 라고 생각했었는데 그림을 함께 보면 이해가 조금 더 쉽다 !

• 윗층, 아래층을 갈 수 있을 때, 그 다음 열의 위치만 +1 해줌으로써 위치 이동이 가능하다 .
  따라서 방향을 총 6가지를 살펴봐야 한다.

# 3차원에서의 이동을 나타내야 함.

offset = [(1,0,0),(-1,0,0),(0,-1,0),(0,1,0),(0,0,-1),(0,0,1)]

• 인덱스를 돌 때, 몇 층, 몇번째 위치(X,Y)인지 생각하면서, 한 줄씩 출력해보며 코드를 작성하면 덜 헷갈린다.
• 현재 위치에서 위 아래로 갈 수 있는지, 제자리에서 동서남북 이동이 가능한지를 판단했다.
  • 다음 위치가 'E'라면 최단거리를 반환하고 함수를 빠져나간다.

    while queue:
        f ,x, y = queue.popleft()

        for df, dx, dy in offset:
            nf, nx, ny = f + df, x + dx, y + dy
            if not OOB(nf,nx,ny) and not visited[nf][nx][ny] and building[nf][nx][ny] != '#':

                if building[nf][nx][ny] == 'E':
                    return visited[f][x][y]

                visited[nf][nx][ny] = visited[f][x][y] + 1
                queue.append((nf,nx,ny))

• 코드를 간결하게 하기 위해 입력과 동시에 시작지점을 찾고 출력문 마침표 빼먹으면 안된다는 부분을 주의하며 문제를 해결할 수 있었다.

def solve(L, R, C):
    global building

    building = []

    for l in range(L):
        building.append([list(input().rstrip()) for _ in range(R)])
        for r in range(R):
            for c in range(C):
                if building[l][r][c] == "S":
                    sl, sr, sc = l, r, c
        input()

    time = bfs(sl,sr,sc)
    if time:
        return print(f"Escaped in {time} minute(s).")
    else:
        return print('Trapped!')

while True:
    L,R,C = map(int,input().split())
    if not L and not R and not C :
        break
    solve(L, R, C)

3. 전체 코드

from collections import deque

offset = [(1,0,0),(-1,0,0),(0,-1,0),(0,1,0),(0,0,-1),(0,0,1)]

def OOB(floor,x,y):
    return not(0 <= floor < L and 0 <= x < R and 0 <= y < C)

# 탐색하다가 다음 층으로 올라갈 수 있다면 ? floor + 1

def bfs(sl,sr,sc):
    visited = [[[0] * C for _ in range(R)] for _ in range(L)]
    visited[sl][sr][sc] = 1
    queue = deque([(sl,sr,sc)])

    while queue:
        f ,x, y = queue.popleft()

        for df, dx, dy in offset:
            # 방문 가능한 층, x, y가 있는지 확인 
            nf, nx, ny = f + df, x + dx, y + dy

            if not OOB(nf,nx,ny) and not visited[nf][nx][ny] and building[nf][nx][ny] != '#':

                # 그 다음 위치가 E라면 탈출 
                if building[nf][nx][ny] == 'E':
                    return visited[f][x][y]

                visited[nf][nx][ny] = visited[f][x][y] + 1
                queue.append((nf,nx,ny))

    return None


def solve(L, R, C):
    global building

    building = []

    for l in range(L):
        building.append([list(input().rstrip()) for _ in range(R)])

        for r in range(R):
            for c in range(C):
                if building[l][r][c] == "S":
                   # 시작지점 위치 저장 
                    sl, sr, sc = l, r, c

        input()

    time = bfs(sl,sr,sc)

    if time:
        return print(f"Escaped in {time} minute(s).")
    else:
        return print('Trapped!')

# MAIN 
while True:
    L,R,C = map(int,input().split())
    if not L and not R and not C :
        break
    solve(L, R, C)

📚 새롭게 알게된 내용

• 3차원 배열 탐색 문제 뭔가 어렵다.

[9kyo-hwang]

이 사람 또 새벽까지 안잤구만

[Hwangyerin]

ㄷㄱㄷㄱㄷㄱㄷㄱ

[Hwangyerin]

왁! 3차배열까지 써야한다니.. 처음에는 이해가 안됐는데 정은님의 그림을 보고 필요할 수 밖에 없구나 싶었습니다.

역시 이번 PR도 정은님이 좋아하시는 게임같은 문제군요 ㅎㅋㅋ
ALM 저희팀원의 폴더를 보는데 다른 분 폴더에는 있는데 유일하게 정은님의 폴더 안에 수학 카테고리가 없더라구요.?
다음 문제는 정수론이나 수학 문제 어떠신가요😀(강요 절대 아님 제안입니다 :))

[janghw0126]

저도 BFS를 이용해서 풀었는데 3차 배열까지 써야 되는 복잡한 문제인 줄 모르고 삽질만 했네요....ㅎ😂😂

상세한 수도 코드 덕분에 코드를 일일히 따라 써보면서 이해가 안되었던 부분들도 완벽하게 파악한 것 같습니다!
정은님의 코멘트처럼 몇 층, 몇 번째 위치인지 생각하면서, 한 줄씩 출력해 보았더니 훨씬 덜 헷갈렸습니다🥹
아직 BFS가 두려워 어려운 문제는 못 건들고 있었는데 덕분에 하나 해결하고 가네요!

이번 PR도 수고하셨습니다🍭

[avocado-13]

3차원 리스트는 처음봐서 너무 신선하네요 😮 3차원의 경우 이동은 어떻게 해야하나 싶었는데 offset으로 정말 깔끔하게 구현하셔서 큰 감명을 받았습니다...
이번차시 PR도 수고하셨어요 👍🏻