[프로그래머스] 가장 먼 노드(Python, Java)

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/49189

코딩테스트 연습 - 가장 먼 노드

문제 설명

n개의 노드가 있는 그래프가 있습니다. 각 노드는 1부터 n까지 번호가 적혀있습니다. 1번 노드에서 가장 멀리 떨어진 노드의 갯수를 구하려고 합니다. 가장 멀리 떨어진 노드란 최단경로로 이동했을 때 간선의 개수가 가장 많은 노드들을 의미합니다.

노드의 개수 n, 간선에 대한 정보가 담긴 2차원 배열 vertex가 매개변수로 주어질 때, 1번 노드로부터 가장 멀리 떨어진 노드가 몇 개인지를 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

• 노드의 개수 n은 2 이상 20,000 이하입니다.
• 간선은 양방향이며 총 1개 이상 50,000개 이하의 간선이 있습니다.
• vertex 배열 각 행 [a, b]는 a번 노드와 b번 노드 사이에 간선이 있다는 의미입니다.

입출력 예

n	vertex	return
6	[[3, 6], [4, 3], [3, 2], [1, 3], [1, 2], [2, 4], [5, 2]]	3

입출력 예 설명

예제의 그래프를 표현하면 아래 그림과 같고, 1번 노드에서 가장 멀리 떨어진 노드는 4,5,6번 노드입니다.

풀이 설명

1. 딕셔너리를 사용하여 각 노드마다 연결된 노드를 리스트로 저장한다.

2. [노드, 비용]을 저장할 stack을 선언하고, [시작노드 1, 자기 자신으로 가는 비용 0]을 삽입한다.

3. 각 노드별로 비용을 저장할 배열 dist를 선언하고, -1로 초기화한다.

4. stack이 빌때까지 반복

  4-1. stack의 맨 앞에 있는 [노드번호, 비용]을 꺼낸다.

  4-2. dist[노드]가 -1이거나(아직 노드 체크 전이거나) 현재 비용보다 크면, dist[노드]를 현재 비용으로 바꾼다.

  4-3. 현재 노드와 연결된 모든 노드 탐색

    4-3-1. dist[연결된 다른노드]가 -1이면, stack에 [그 노드 번호, 현재 cost + 1]을 삽입한다.

5. dist에서 가장 큰 수의 개수를 리턴한다.

Python3 코드

def solution(n, edge):
    dic = {}
    for e in edge:
        dic[e[0]] = dic.get(e[0], []) + [e[1]]
        dic[e[1]] = dic.get(e[1], []) + [e[0]]
        
    stack = [[1,0]] #시작노드 1과 자기자신으로 가는 비용 0
    dist = [-1] * (n + 1)
    while stack:
        idx, cost = stack.pop(0)
        if dist[idx] == -1 or dist[idx] > cost:
            dist[idx] = cost
        for i in dic[idx]:
            if dist[i] == -1:
                stack.append([i, cost + 1])
    return dist.count(max(dist))

Java 풀이 설명

1. 각 노드마다의 비용을 저장할 배열 arr, 각 노드의 방문 여부를 저장할 배열 visited를 선언한다.

2. stack과 sub 리스트를 생성하고, stack에 시작노드인 1을 삽입한다.

3. visited[1]을 1로 바꾸어 시작노드 1 방문처리한다.

4. stack이 빌때까지 반복

  4-1. sub를 클리어한다.

5. edge를 탐색하며 각 노드들이 방문되지 않았고, stack의 노드와 연결되어있다면 sub에 삽입한다.

6. count를 1 더하고, stack을 sub와 동일하게 초기화한다.

7. sub가 빌때까지 반복

  7-1. sub의 노드를 하나씩 제거하며 방문하지 않았다면 방문 체크 후, arr[노드]를 count로 바꾼다.

8. 최종 arr에서 가장 큰 수의 개수를 찾아 리턴

Java 코드

import java.util.ArrayList;

class Solution {
    public int solution(int n, int[][] edge) {
        int answer = 0;
        int[] arr = new int[n+1];
        int[] visited = new int[n+1];
        ArrayList<Integer> stack = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> sub = new ArrayList<>();
        stack.add(1);
        visited[1] = 1;
        int count = 0;
        
        while(stack.size() > 0){
            sub.clear();
            for(int i=0;i<edge.length;i++){
                if(visited[edge[i][0]] != 1 || visited[edge[i][1]] != 1){
                    if(stack.contains(edge[i][0])){
                        sub.add(edge[i][1]);
                    }
                    else if(stack.contains(edge[i][1])){
                        sub.add(edge[i][0]);
                    }
                }
            }
            count++;
            stack.clear();
            stack.addAll(sub);
            while(sub.size() > 0){
                int num = sub.get(0);
                sub.remove(0);
                if(visited[num] == 0){
                    arr[num] = count;
                    visited[num] = 1;
                }
            }
        }
        
        int max = 0;
        for(int a:arr)
            if(a >= max) max = a;
        for(int a:arr)
            if(a == max) answer++;
        return answer;
    }
}