[05DFS/BFS] 실전문제-미로탈출 (p152~p154)

[문제]

동빈이는 N x M 크기의 직사각형 형태의 미로에 갇혀 있다. 미로에는 여러 마리의 괴물이 있어 이를 피해 탈출해야한다. 동빈이의 위치는 (1, 1)이고 미로의 출구는 (N, M)의 위치에 존재하며 한번에 한 칸씩 이동할 수 있다. 이때 괴물이 있는 부분은 0으로, 괴물이 없는 부분은 1로 표시되어 있다. 미로는 반드시 탈출할 수 있는 형태로 제시된다. 이때 동빈이가 탈출하기 위해 움직여야 하는 최소 칸의 개수를 구하시오. 칸을 셀 때는 시작 칸과 마지막 칸을 모두 포함해서 계산한다.

 

[입력 조건]

• 첫째 줄에 두 정수 N, M(4 <= N, M <= 200)이 주어진다.
• 다음 N개의 줄에는 각각 M개의 정수(0 혹은 1)로 미로의 정보가 주어진다.
• 각각의 수들은 공백 없이 붙어서 입력으로 제시된다. 또한 시작 칸과 마지막 칸은 항상 1이다.

[출력 조건]

• 첫째 줄에 최소 이동 칸의 개수를 출력한다.

[입력 예시]

5 6
101010
111111
000001
111111
111111

 

[출력 예시]

10

 

[문제 해설]

• BFS 이용 시 매우 효과적으로 해결 가능.
• BFS는 시작 지점에서 가까운 노드부터 차례대로 그래프의 모든 노드를 탐색하기 때문.
• (1, 1) 지점에서부터 BFS를 수행해 모든 노드의 값을 거리 정보로 넣으면 됨.
• 특정한 노드를 방문하면 그 이전 노드의 거리에 1을 더한 값을 리스트에 넣음
• 예를 들어, 미로의 크기가 3 x 3이며 아래와 같이 구성됨.

 

step1) 맨 처음에 (1, 1)의 위치에서 시작하며, (1, 1)의 값은 항상 1이라고 문제에서 언급됨.

 

step2) (1, 1) 좌표에서 상, 하, 좌, 우로 탐색을 진행하면 바로 옆 노드인 (1, 2) 위치의 노드를 방문하게 되고 새롭게 방문하는 (1, 2) 노드의 값을 2로 바꾸게 된다.

 

step3) 마찬가지로 BFS를 계속 수행하면 결과적으로 다음과 같이 최단 경로의 값들이 1씩 증가하는 형태로 변경된다.

 

[소스코드]

from collections import deque

#N, M을 공백으로 구분하여 입력받기
n, m = map(int, input().split())
#2차원 리스트의 맵 정보 입력받기
graph = []
for i in range(n):
    graph.append(list(map(int, input())))

#이동할 네 방향 정의(상, 하, 좌, 우)
dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]

#BFS 소스코드 구현
def bfs(x, y):
    #큐(Queue) 구현을 위해 deque 라이브러리 사용
    queue = deque()
    queue.append((x,y))
    #큐가 빌 때까지 반복
    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        #현재 위치에서 네 방향으로의 위치 확인
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            #미로 찾기 공간을 벗어난 경우 무시
            if (nx < 0) or (ny < 0) or (nx >= n) or (ny >= m):
                continue
            #벽인 경우 무시
            if graph[nx][ny] == 0:
                continue
            #해당 노드를 처음 방문하는 경우에만 최단 거리 기록
            if graph[nx][ny] == 1:
                graph[nx][ny] = graph[x][y] + 1
                queue.append((nx, ny))
    #가장 오른쪽 아래까지의 최단 거리 반환
    return graph[n-1][m-1]

# BFS를 수행한 결과 출력
print(bfs(0, 0))