[99클럽 5기 코테 스터디 TIL 6일차] DFS와 BFS

1) 문제

https://www.acmicpc.net/problem/1260

문제

그래프를 DFS로 탐색한 결과와 BFS로 탐색한 결과를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 단, 방문할 수 있는 정점이 여러 개인 경우에는 정점 번호가 작은 것을 먼저 방문하고, 더 이상 방문할 수 있는 점이 없는 경우 종료한다. 정점 번호는 1번부터 N번까지이다.

입력

첫째 줄에 정점의 개수 N(1 ≤ N ≤ 1,000), 간선의 개수 M(1 ≤ M ≤ 10,000), 탐색을 시작할 정점의 번호 V가 주어진다. 다음 M개의 줄에는 간선이 연결하는 두 정점의 번호가 주어진다. 어떤 두 정점 사이에 여러 개의 간선이 있을 수 있다. 입력으로 주어지는 간선은 양방향이다.

출력

첫째 줄에 DFS를 수행한 결과를, 그 다음 줄에는 BFS를 수행한 결과를 출력한다. V부터 방문된 점을 순서대로 출력하면 된다.

예제 입력 1 복사

4 5 1
1 2
1 3
1 4
2 4
3 4

예제 출력 1 복사

1 2 4 3
1 2 3 4

예제 입력 2 복사

5 5 3
5 4
5 2
1 2
3 4
3 1

예제 출력 2 복사

3 1 2 5 4
3 1 4 2 5

예제 입력 3 복사

1000 1 1000
999 1000

예제 출력 3 복사

1000 999
1000 999

 

 

 

2) 문제 풀이

이 문제를 해결하려면 DFS(깊이 우선 탐색)과 BFS(너비 우선 탐색)를 구현해야함

그래프는 주어진 정점과 간선으로 표현되며,

정점 번호가 작은 순서대로 탐색하라는 조건에 따라 인접 정점들을 정렬하여 처리해야 함

 

import java.util.*;

public class Main {
    static ArrayList<Integer>[] graph; // 인접 리스트로 그래프 표현
    static boolean[] visited;         // 방문 여부 체크 배열
    static StringBuilder dfsResult = new StringBuilder(); // DFS 결과 저장
    static StringBuilder bfsResult = new StringBuilder(); // BFS 결과 저장

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        // 입력 처리
        int n = sc.nextInt(); // 정점의 개수
        int m = sc.nextInt(); // 간선의 개수
        int v = sc.nextInt(); // 시작 정점

        graph = new ArrayList[n + 1]; // 정점 번호가 1부터 시작하므로 n+1 크기로 생성
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            graph[i] = new ArrayList<>();
        }

        for (int i = 0; i < m; i++) {
            int a = sc.nextInt();
            int b = sc.nextInt();
            graph[a].add(b);
            graph[b].add(a); // 양방향 간선
        }

        // 각 정점의 인접 리스트를 정렬 (정점 번호가 작은 순으로 방문하기 위함)
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            Collections.sort(graph[i]);
        }

        // DFS 실행
        visited = new boolean[n + 1]; // 방문 배열 초기화
        dfs(v);
        System.out.println(dfsResult.toString().trim());

        // BFS 실행
        visited = new boolean[n + 1]; // 방문 배열 초기화
        bfs(v);
        System.out.println(bfsResult.toString().trim());
    }

    // DFS 구현 (재귀 방식)
    static void dfs(int node) {
        visited[node] = true; // 현재 노드 방문
        dfsResult.append(node).append(" "); // 결과에 현재 노드 추가

        // 인접 정점 방문
        for (int next : graph[node]) {
            if (!visited[next]) {
                dfs(next);
            }
        }
    }

    // BFS 구현 (큐 사용)
    static void bfs(int start) {
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(start);
        visited[start] = true; // 시작 정점 방문

        while (!queue.isEmpty()) {
            int node = queue.poll(); // 큐에서 노드 꺼내기
            bfsResult.append(node).append(" "); // 결과에 현재 노드 추가

            // 인접 정점 방문
            for (int next : graph[node]) {
                if (!visited[next]) {
                    visited[next] = true;
                    queue.add(next);
                }
            }
        }
    }
}