[이것이 코딩 테스트다 with Python]_19_BFS

220202 작성

<본 블로그는 『이것이 취업을 위한 코딩 테스트다』 의 youtube를 참고해서 공부하며 작성하였습니다>

https://www.youtube.com/watch?v=CJiF-muKz30&list=PLVsNizTWUw7H9_of5YCB0FmsSc-K44y81&index=19 

 

 

 

 

 

 

 

1. BFS (Breadth - Frist Search)

: 너비 우선 탐색

: 가까운 노드부터 우선적으로 탐색함

: 큐 자료구조 이용

 

1) 탐색 시작 노드를 큐에 삽입하고 방문 처리

2) 큐에서 노드를 꺼낸 뒤, 해당 노드의 인접 노드 중 방문하지 않은 노드를 모두 큐에 삽입 하고 방문 처리!

3) 2번 과정을 수행할 수 없을 때까지 반복

 

 

 

+) 동작 예시

- 시작 노드 1

: 큐에 삽입하고 방문 처리 !

- 큐에서 노드 1을 꺼내, 방문 하지 않은 2, 3, 8을 큐에 삽입하고 방문 처리 ! ( 작은 수 부터 )

- 큐에서 노드 2를 꺼내, 방문 하지 않은 7를 큐에 삽입하고 방문 처리 !

- 큐에서 노드 3을 꺼내, 방문 하지 않은 4, 5를 큐에 삽입하고 방문 처리 !

- 큐에서 노드 8을 꺼내, 방문 하지 않은게 없네!! 무시 !

=> 1, 2, 3, 8, 7, 4, 5, 6 ( 전체 노드 탐색 순서, 큐에 들어간 순서 )

 

 

• python

from collections import deque

def bfs(graph, start, visited) :
    queue = deque([start])

    # 현재 노드를 방문 처리
    visited[start] = True
    
    # 큐가 빌 때까지 반복
    while queue :
      v = queue.popleft()
      print(v, end = " ")

      # 아직 방문하지 않은 인접 원소를 큐에 삽입
      for i in graph[v] :
          if not visited[i] :
              queue.append(i)
              visited[i] = True

# 각 노드가 연결된 정보 표현 ( 2차원 리스트 )
graph = [
  [],
  [2, 3, 5],
  [1, 7],
  [1, 4, 5],
  [3, 4],
  [3, 5],
  [2, 5, 4],
  [7],
  [1, 7]
]

# 각 노드가 방문된 정보 표현 ( 1차원 리스트 )
visited = [False] * 9

dfs(graph, 1, visited)


# result
# 1 2 7 3 4 5

• c++

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

bool visited[9];
vector<int> graph[9];

// BFS 함수 정의
void bfs(int start) {
    queue<int> q;
    q.push(start);
    // 현재 노드를 방문 처리
    visited[start] = true;
    // 큐가 빌 때까지 반복
    while(!q.empty()) {
    	// 큐에서 하나의 원소를 뽑아 출력
        int x = q.front();
        q.pop();
        cout << x << ' ';
        // 해당 원소와 연결된, 아직 방문하지 않은 원소들을 큐에 삽입
        for(int i = 0; i < graph[x].size(); i++) {
            int y = graph[x][i];
            if(!visited[y]) {
                q.push(y);
                visited[y] = true;
            }
        }
    }
}

int main(void) {
    // 노드 1에 연결된 노드 정보 저장 
    graph[1].push_back(2);
    graph[1].push_back(3);
    graph[1].push_back(8);
    
    // 노드 2에 연결된 노드 정보 저장 
    graph[2].push_back(1);
    graph[2].push_back(7);
    
    // 노드 3에 연결된 노드 정보 저장 
    graph[3].push_back(1);
    graph[3].push_back(4);
    graph[3].push_back(5);
    
    // 노드 4에 연결된 노드 정보 저장 
    graph[4].push_back(3);
    graph[4].push_back(5);
    
    // 노드 5에 연결된 노드 정보 저장 
    graph[5].push_back(3);
    graph[5].push_back(4);
    
    // 노드 6에 연결된 노드 정보 저장 
    graph[6].push_back(7);
    
    // 노드 7에 연결된 노드 정보 저장 
    graph[7].push_back(2);
    graph[7].push_back(6);
    graph[7].push_back(8);
    
    // 노드 8에 연결된 노드 정보 저장 
    graph[8].push_back(1);
    graph[8].push_back(7);
    
    bfs(1);
}

• java

import java.util.*;

public class Main {

    public static boolean[] visited = new boolean[9];
    public static ArrayList<ArrayList<Integer>> graph = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();

    // BFS 함수 정의
    public static void bfs(int start) {
        Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
        q.offer(start);
        // 현재 노드를 방문 처리
        visited[start] = true;
        // 큐가 빌 때까지 반복
        while(!q.isEmpty()) {
            // 큐에서 하나의 원소를 뽑아 출력
            int x = q.poll();
            System.out.print(x + " ");
            // 해당 원소와 연결된, 아직 방문하지 않은 원소들을 큐에 삽입
            for(int i = 0; i < graph.get(x).size(); i++) {
                int y = graph.get(x).get(i);
                if(!visited[y]) {
                    q.offer(y);
                    visited[y] = true;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 그래프 초기화
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            graph.add(new ArrayList<Integer>());
        }

        // 노드 1에 연결된 노드 정보 저장 
        graph.get(1).add(2);
        graph.get(1).add(3);
        graph.get(1).add(8);
        
        // 노드 2에 연결된 노드 정보 저장 
        graph.get(2).add(1);
        graph.get(2).add(7);
        
        // 노드 3에 연결된 노드 정보 저장 
        graph.get(3).add(1);
        graph.get(3).add(4);
        graph.get(3).add(5);
        
        // 노드 4에 연결된 노드 정보 저장 
        graph.get(4).add(3);
        graph.get(4).add(5);
        
        // 노드 5에 연결된 노드 정보 저장 
        graph.get(5).add(3);
        graph.get(5).add(4);
        
        // 노드 6에 연결된 노드 정보 저장 
        graph.get(6).add(7);
        
        // 노드 7에 연결된 노드 정보 저장 
        graph.get(7).add(2);
        graph.get(7).add(6);
        graph.get(7).add(8);
        
        // 노드 8에 연결된 노드 정보 저장 
        graph.get(8).add(1);
        graph.get(8).add(7);

        bfs(1);
    }

}