수리링의 데이터교실

https://www.acmicpc.net/problem/18352

어떤 나라에는 1번부터 N번까지의 도시와 M개의 단방향 도로가 존재한다. 모든 도로의 거리는 1이다. 이 때 특정한 도시 X로부터 출발하여 도달할 수 있는 모든 도시 중에서, 최단 거리가 정확히 K인 모든 도시들의 번호를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 또한 출발 도시 X에서 출발 도시 X로 가는 최단 거리는 항상 0이라고 가정한다. 예를 들어 N=4, K=2, X=1일 때 다음과 같이 그래프가 구성되어 있다고 가정하자.

이 때 1번 도시에서 출발하여 도달할 수 있는 도시 중에서, 최단 거리가 2인 도시는 4번 도시 뿐이다. 2번과 3번 도시의 경우, 최단 거리가 1이기 때문에 출력하지 않는다. 

[ 입력 조건 ] 첫째 줄에 도시의 개수 N, 도로의 개수 M, 거리 정보 K, 출발 도시의 번호 X가 주어진다. (2 ≤ N ≤ 300,000, 1 ≤ M ≤ 1,000,000, 1 ≤ K ≤ 300,000, 1 ≤ X ≤ N) 둘째 줄부터 M개의 줄에 걸쳐서 두 개의 자연수 A, B가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. 이는 A번 도시에서 B번 도시로 이동하는 단방향 도로가 존재한다는 의미다. (1 ≤ A, B ≤ N) 단, A와 B는 서로 다른 자연수이다.

[출력조건] X로부터 출발하여 도달할 수 있는 도시 중에서, 최단 거리가 K인 모든 도시의 번호를 한 줄에 하나씩 오름차순으로 출력한다. 이 때 도달할 수 있는 도시 중에서, 최단 거리가 K인 도시가 하나도 존재하지 않으면 -1을 출력한다.

예시 2번으로 문제를 풀어보자.

n, m, k, x = map(int , input().split())
# 4 4 1 1


graph = [[] for _ in range(n+1)]
for _ in range(m):
    a, b = map(int, input("출발 도착").split())
    graph[a].append(b)
    
    
graph
# [[], [2, 3], [3, 4], [], []]

먼저 입력을 받아 n, m, k, x값을 할당받고,

graph 리스트를 만들어 각 도시별로 연결된 도시들을 표시해준다.

INF = float("inf")
[INF] * (n + 1)
# [inf, inf, inf, inf, inf]

앞으로 출발 도시 x로부터 각각의 모든 도시까지 거리를 distance로 계산해줄 것이다.

(n+1)을 곱해주는 이유는 가상의 0번 도시를 설정하여 인덱스를 편하게 계산해주기 위함이다.

앞으로 distance에서 자기 자신과의 거리는 0으로, 자기 자신을 제외한 다른 도시는 모두 INF로 시작하는 점을 기억하자.

def solution(start):
    # 앞으로 방문해야할 도시 리스트는 디큐 리스트 q로 둔다.
    q = deque()
    # 출발점 도시 x로부터의 거리를 나타내는 디큐 리스트 distance를 만든다.
    distance = deque([INF] * (n+1))
    
    # 초기값 세팅
    q.append(start)
    distance[start] = 0
    
    # 더이상 방문할 도시가 없을 때까지 반복하기
    while q:
    	# 지금 방문하는 도시 now
    	now = q.popleft()
        for next_city in graph[now]:
        	# 만약 아무도 오지 않았던 신규 방문지라면
            if distance[next_city] == INF:
            	# 본 문제에서는 도시간의 거리가 1이므로 1을 더하지만
                # 문제 조건 따라 1이 아니게 될 수 있음
            	distance[next_city] = distance[now] + 1
                q.append(next_city)
                
     # 디스턴스 리스트를 리턴
     return distance

dis_result = bfs_city(x)
dis_result
# deque([inf, 0, 1, 1, 2])

dis_k = [i for i, v in enumerate(dis_result) if v == k]
dis_k
# [2, 3]

if dis_k == []:
    print(-1)
else:
    while dis_k:
        print(dis_k.pop(0))
# 2
# 3

연습으로 미로 탐색 백준 2178번 문제를 풀어보자.