[12주_3일차] 프로그래머스-게임 맵 최단거리(Python)

문제 설명

ROR 게임은 두 팀으로 나누어서 진행하며, 상대 팀 진영을 먼저 파괴하면 이기는 게임입니다. 따라서, 각 팀은 상대 팀 진영에 최대한 빨리 도착하는 것이 유리합니다.

지금부터 당신은 한 팀의 팀원이 되어 게임을 진행하려고 합니다. 다음은 5 x 5 크기의 맵에, 당신의 캐릭터가 (행: 1, 열: 1) 위치에 있고, 상대 팀 진영은 (행: 5, 열: 5) 위치에 있는 경우의 예시입니다.

위 그림에서 검은색 부분은 벽으로 막혀있어 갈 수 없는 길이며, 흰색 부분은 갈 수 있는 길입니다. 캐릭터가 움직일 때는 동, 서, 남, 북 방향으로 한 칸씩 이동하며, 게임 맵을 벗어난 길은 갈 수 없습니다.
아래 예시는 캐릭터가 상대 팀 진영으로 가는 두 가지 방법을 나타내고 있습니다.

• 첫 번째 방법은 11개의 칸을 지나서 상대 팀 진영에 도착했습니다.

• 두 번째 방법은 15개의 칸을 지나서 상대팀 진영에 도착했습니다.

위 예시에서는 첫 번째 방법보다 더 빠르게 상대팀 진영에 도착하는 방법은 없으므로, 이 방법이 상대 팀 진영으로 가는 가장 빠른 방법입니다.

만약, 상대 팀이 자신의 팀 진영 주위에 벽을 세워두었다면 상대 팀 진영에 도착하지 못할 수도 있습니다. 예를 들어, 다음과 같은 경우에 당신의 캐릭터는 상대 팀 진영에 도착할 수 없습니다.

게임 맵의 상태 maps가 매개변수로 주어질 때, 캐릭터가 상대 팀 진영에 도착하기 위해서 지나가야 하는 칸의 개수의 최솟값을 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요. 단, 상대 팀 진영에 도착할 수 없을 때는 -1을 return 해주세요.

제한사항

• maps는 n x m 크기의 게임 맵의 상태가 들어있는 2차원 배열로, n과 m은 각각 1 이상 100 이하의 자연수입니다.
  • n과 m은 서로 같을 수도, 다를 수도 있지만, n과 m이 모두 1인 경우는 입력으로 주어지지 않습니다.
• maps는 0과 1로만 이루어져 있으며, 0은 벽이 있는 자리, 1은 벽이 없는 자리를 나타냅니다.
• 처음에 캐릭터는 게임 맵의 좌측 상단인 (1, 1) 위치에 있으며, 상대방 진영은 게임 맵의 우측 하단인 (n, m) 위치에 있습니다.

<코드>

from collections import deque

def solution(maps):
    # 맵의 크기
    n = len(maps)
    m = len(maps[0])
    
    # 방향 배열 (동, 서, 남, 북)
    directions = [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)]
    
    # BFS를 위한 큐 초기화
    queue = deque([(0, 0)])  # (행, 열)
    visited = [[False] * m for _ in range(n)]
    visited[0][0] = True
    
    # 거리 배열 초기화
    distance = [[-1] * m for _ in range(n)]
    distance[0][0] = 1  # 시작점의 거리는 1
    
    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        
        # 도착 지점에 도달했으면 거리 반환
        if x == n - 1 and y == m - 1:
            return distance[x][y]
        
        # 상하좌우 탐색
        for dx, dy in directions:
            nx, ny = x + dx, y + dy
            
            # 이동 가능 범위 체크
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and not visited[nx][ny] and maps[nx][ny] == 1:
                visited[nx][ny] = True
                distance[nx][ny] = distance[x][y] + 1
                queue.append((nx, ny))
    
    # 도착할 수 없는 경우
    return -1

 

<풀이과정>

 

1. BFS를 사용한 최단 경로 탐색:

• BFS는 시작 지점에서부터 모든 가능한 경로를 탐색하여 도착 지점에 도달하는 가장 짧은 경로를 찾는 데 유용
• 각 칸을 방문할 때마다 그 칸까지의 최단 거리(이동한 칸의 수)를 기

2. 문제의 요소:

• 맵의 크기: n x m (1 ≤ n, m ≤ 100)
• 출발점: (1, 1)
• 도착점: (n, m)
• 이동 가능 방향: 동, 서, 남, 북

3. 조건:

• 벽은 0으로 표시된 칸으로, 벽이 있는 칸은 이동불가
• 빈 칸은 1로 표시된 칸으로, 이동가능

 BFS 알고리즘 단계

• 초기화:
  • queue를 사용하여 BFS를 위한 탐색을 관리
  • visited 배열을 사용하여 이미 방문한 칸을 기록
  • 출발 지점 (1, 1)에서 시작, 이동 거리를 1로 초기화
• BFS 탐색:
  • 큐에서 현재 위치를 꺼내고, 해당 위치에서 상하좌우로 이동 가능한지 확인
  • 이동 가능한 경우, 해당 위치의 거리를 기록하고 큐에 추가
  • 도착 지점에 도달하면 현재 거리(이동한 칸의 수)를 반환
• 도착 불가능 시:
  • 모든 가능한 경로를 탐색한 후 도착 지점에 도달하지 못하면 -1을 반환