[백준 #10026] 적록색약 - JAVA [자바]

분류

너비 우선 탐색, 깊이 우선 탐색, 그래프 이론, 그래프 탐색

 

문제 설명

적록색약은 빨간색과 초록색의 차이를 거의 느끼지 못한다. 따라서, 적록색약인 사람이 보는 그림은 아닌 사람이 보는 그림과는 좀 다를 수 있다.

크기가 N×N인 그리드의 각 칸에 R(빨강), G(초록), B(파랑) 중 하나를 색칠한 그림이 있다. 그림은 몇 개의 구역으로 나뉘어져 있는데, 구역은 같은 색으로 이루어져 있다. 또, 같은 색상이 상하좌우로 인접해 있는 경우에 두 글자는 같은 구역에 속한다. (색상의 차이를 거의 느끼지 못하는 경우도 같은 색상이라 한다)

예를 들어, 그림이 아래와 같은 경우에

RRRBB
GGBBB
BBBRR
BBRRR
RRRRR

적록색약이 아닌 사람이 봤을 때 구역의 수는 총 4개이다. (빨강 2, 파랑 1, 초록 1) 하지만, 적록색약인 사람은 구역을 3개 볼 수 있다. (빨강-초록 2, 파랑 1)

그림이 입력으로 주어졌을 때, 적록색약인 사람이 봤을 때와 아닌 사람이 봤을 때 구역의 수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

 

입력

첫째 줄에 N이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 100)

둘째 줄부터 N개 줄에는 그림이 주어진다.

 

출력

적록색약이 아닌 사람이 봤을 때의 구역의 개수와 적록색약인 사람이 봤을 때의 구역의 수를 공백으로 구분해 출력한다.

 

예제 입력

5
RRRBB
GGBBB
BBBRR
BBRRR
RRRRR

 

예제 출력

4 3

 

코드 - 적록색약.java

import java.util.Scanner;
import java.util.Arrays;

public class Main {
    static int n;
    static char[][] photo;
    static boolean[][] isVisited;

    // 이동할 4가지 방향을 정의 (상, 하, 좌, 우)
    static int[] dx = {0, 0, -1, 1};
    static int[] dy = {-1, 1, 0, 0};

    // 깊이 우선 탐색 (DFS)을 수행하는 함수
    public static void dfs(int x, int y, char color) {
        isVisited[x][y] = true;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nx = x + dx[i];
            int ny = y + dy[i];

            if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= n) continue;
            if (!isVisited[nx][ny] && photo[nx][ny] == color) {
                dfs(nx, ny, color);
            }
        }
    }

    // 구역의 수를 세는 함수
    public static int countRegions() {
        int cnt = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (!isVisited[i][j]) {
                    dfs(i, j, photo[i][j]);
                    cnt++;
                }
            }
        }
        return cnt;
    }

    // 방문 여부 배열을 초기화하는 함수
    public static void resetVisited() {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            Arrays.fill(isVisited[i], false);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        n = scanner.nextInt();
        photo = new char[n][n];
        isVisited = new boolean[n][n];

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            photo[i] = scanner.next().toCharArray();
        }

        // 적록색약이 아닌 사람이 보는 경우의 구역 수를 계산하고 출력
        System.out.print(countRegions() + " ");

        // 적록색약인 사람이 보는 경우를 위해 'G'를 'R'로 변경
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (photo[i][j] == 'G') photo[i][j] = 'R';
            }
        }
        // 방문 여부 배열을 초기화하고, 적록색약인 사람이 보는 경우의 구역 수를 계산하여 출력
        resetVisited();
        System.out.println(countRegions());
    }
}

 

코드 분석하기

1. 코드는 DFS(깊이 우선 탐색) 알고리즘을 사용하여 주어진 그림에서 구역의 개수를 세는 것이 주요 목적입니다. 그림은 2차원 배열로 표현되며 각 칸에는 R(빨강), G(초록), B(파랑) 중 하나의 색상이 채워져 있습니다.
2. DFS 함수는 시작 위치와 색상을 인자로 받아 같은 색상의 이웃 칸을 재귀적으로 방문합니다. 방문한 칸은 isVisited 배열에서 체크하여 중복 방문을 방지합니다.
3. countRegions 함수는 모든 칸을 순회하며 아직 방문하지 않은 칸에서 DFS를 시작합니다. 각각의 DFS 호출은 새로운 구역을 의미하므로 countRegions 함수는 전체 구역의 개수를 계산합니다.
4. 처음에는 적록색약이 아닌 사람이 보는 그림에서 구역의 개수를 세고, 그 다음에는 적록색약인 사람이 보는 그림에서 구역의 개수를 세기 위해 'G'(초록색)를 'R'(빨간색)로 변경하고 isVisited 배열을 초기화한 후 같은 과정을 반복합니다.

그럼 이제 깊이 우선 탐색(Depth-First Search, DFS)에 대해 설명하겠습니다.

DFS는 그래프나 트리를 탐색하는 알고리즘 중 하나로, 한 방향으로 갈 수 있는 곳까지 최대한 많이 이동한 후, 다시 돌아와서 다른 경로를 탐색하는 방법입니다. DFS는 그래프의 모든 노드를 방문하고자 할 때 이 방법을 선택합니다.

DFS는 다음의 과정으로 동작합니다.

1. 시작 노드를 방문하고 스택에 삽입합니다.
2. 현재 방문한 노드와 인접한 노드 중 방문하지 않은 노드가 있다면 그 노드를 방문하고 스택에 삽입합니다. 방문한 노드는 방문 처리를 합니다.
3. 방문할 인접 노드가 없다면 스택에서 최상단 노드를 꺼냅니다.
4. 더 이상 처리할 노드가 없을 때까지 이 과정을 반복합니다.

DFS는 스택이나 재귀 함수를 이용하여 구현할 수 있습니다. 이 코드에서는 재귀 함수를 이용하여 DFS를 구현하였습니다.

 

 

백준에서 문제 풀어보기

 

https://www.acmicpc.net/problem/10026

10026번: 적록색약