[2178] 미로 탐색

문제

백준 문제

N×M크기의 배열로 표현되는 미로가 있다.

1	0	1	1	1	1
1	0	1	0	1	0
1	0	1	0	1	1
1	1	1	0	1	1

미로에서 1은 이동할 수 있는 칸을 나타내고, 0은 이동할 수 없는 칸을 나타낸다. 이러한 미로가 주어졌을 때, (1, 1)에서 출발하여 (N, M)의 위치로 이동할 때 지나야 하는 최소의 칸 수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 한 칸에서 다른 칸으로 이동할 때, 서로 인접한 칸으로만 이동할 수 있다.

위의 예에서는 15칸을 지나야 (N, M)의 위치로 이동할 수 있다. 칸을 셀 때에는 시작 위치와 도착 위치도 포함한다.

입력

첫째 줄에 두 정수 N, M(2 ≤ N, M ≤ 100)이 주어진다. 다음 N개의 줄에는 M개의 정수로 미로가 주어진다. 각각의 수들은 붙어서 입력으로 주어진다.

출력

첫째 줄에 지나야 하는 최소의 칸 수를 출력한다. 항상 도착위치로 이동할 수 있는 경우만 입력으로 주어진다.

예제 입력 1 

4 6
101111
101010
101011
111011

예제 출력 1 

15

예제 입력 2 

4 6
110110
110110
111111
111101

예제 출력 2 

9

예제 입력 3 

2 25
1011101110111011101110111
1110111011101110111011101

예제 출력 3 

38

예제 입력 4 

7 7
1011111
1110001
1000001
1000001
1000001
1000001
1111111

예제 출력 4 

13

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풀이

from collections import deque

# BFS
def bfs(maze, n, m):
    # 상, 하, 좌, 우 방향 정의
    directions = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]

    # 큐 초기화 (시작점: (0, 0))
    queue = deque([(0, 0)])

    while queue:
        x, y = queue.popleft() # 현재 위치

        # 네 방향 탐색
        for dx, dy in directions:
            nx, ny = x + dx, y + dy

            # 미로 범위 내에 있고, 이동 가능한 경로(1)일 경우
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and maze[nx][ny] == 1:
                # 해당 위치로 이동하며, 이동 거리 갱신
                maze[nx][ny] = maze[x][y] + 1
                queue.append((nx, ny))

    # 목적지(n-1, m-1)의 최소 이동 거리 반환
    return maze[n-1][m-1]

# 입력 처리
n, m = map(int, input().split())
maze = [list(map(int, input())) for _ in range(n)]

# 결과 출력
print(bfs(maze, n, m ))

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각 구문 상세 해설:

1. 필요한 라이브러리 임포트

from collections import deque

• BFS(너비 우선 탐색)에서 사용할 deque를 임포트합니다.
• deque는 큐 연산(삽입, 삭제)을 빠르게 수행합니다.

 

2. BFS 함수 정의

def bfs(maze, n, m):

• BFS 탐색을 수행하는 함수입니다.
• 매개변수:
  • maze: 미로 정보를 담은 2차원 리스트
  • n: 미로의 행 수
  • m: 미로의 열 수

 

3. 방향 벡터 정의

directions = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]

• 상하좌우로 이동하기 위한 방향 벡터입니다.
  • (-1, 0): 위
  • (1, 0): 아래
  • (0, -1): 왼쪽
  • (0, 1): 오른쪽

 

4. 큐 초기화 및 시작점 삽입

queue = deque([(0, 0)])

• BFS 탐색을 위해 큐를 생성하고 시작점 (0, 0)을 넣습니다.
• 시작점 기준으로 인접한 모든 노드를 탐색합니다.

 

5. BFS 탐색 시작

while queue:
    x, y = queue.popleft()

• 큐가 빌 때까지 반복합니다.
• 현재 탐색 중인 좌표 (x, y)를 큐에서 꺼냅니다.
• BFS는 FIFO(First In, First Out) 방식으로 가장 먼저 들어온 위치부터 탐색합니다.

 

6. 네 방향으로 이동

for dx, dy in directions:
    nx, ny = x + dx, y + dy

• 상하좌우 네 방향으로 새로운 좌표 (nx, ny)를 계산합니다.

 

7. 유효성 검사 및 이동 처리

if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and maze[nx][ny] == 1:

• 이동할 좌표가 미로 범위 안에 있는지 확인합니다.
• 이동할 곳이 이동 가능한 경로(1)인지 확인합니다.

 

8. 거리 갱신 및 큐에 추가

maze[nx][ny] = maze[x][y] + 1
queue.append((nx, ny))

• 새로운 좌표에 도달한 거리를 maze[nx][ny]에 기록합니다.
• 해당 좌표를 큐에 추가해 다음 탐색 대상으로 만듭니다.

 

9. 최단 거리 반환

return maze[n - 1][m - 1]

• 도착점 (n-1, m-1)에 저장된 값을 반환합니다.
• 이 값은 시작점에서 도착점까지의 최소 이동 횟수입니다.

 

10. 입력 처리

n, m = map(int, input().split())
maze = [list(map(int, input().strip())) for _ in range(n)]

• n, m: 미로의 크기 입력.
• maze: 미로 정보를 입력받아 2차원 리스트로 저장.

 

11. BFS 실행 및 결과 출력

print(bfs(maze, n, m))

• BFS 함수를 호출하고 최소 이동 거리를 출력합니다.