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여행경로

문제 설명

주어진 항공권을 모두 이용하여 여행경로를 짜려고 합니다. 항상 "ICN" 공항에서 출발합니다.

항공권 정보가 담긴 2차원 배열 tickets가 매개변수로 주어질 때, 방문하는 공항 경로를 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

모든 공항은 알파벳 대문자 3글자로 이루어집니다.

주어진 공항 수는 3개 이상 10,000개 이하입니다.

tickets의 각 행 [a, b]는 a 공항에서 b 공항으로 가는 항공권이 있다는 의미입니다.

주어진 항공권은 모두 사용해야 합니다.

만일 가능한 경로가 2개 이상일 경우 알파벳 순서가 앞서는 경로를 return 합니다.

모든 도시를 방문할 수 없는 경우는 주어지지 않습니다.

입출력 예

tickets,    return

입출력 예 설명

예제 #1

["ICN", "JFK", "HND", "IAD"] 순으로 방문할 수 있습니다.

예제 #2

["ICN", "SFO", "ATL", "ICN", "ATL", "SFO"] 순으로 방문할 수도 있지만 ["ICN", "ATL", "ICN", "SFO", "ATL", "SFO"] 가 알파벳 순으로 앞섭니다.

#풀이 1: 고수의 방법

import collections
answer = []
graph = collections.defaultdict(list)

def dfs(s):
    while graph[s]:
        dfs(graph[s].pop(0))

    if not graph[s]:
        answer.append(s)
        return

def solution(tickets):
    
    for a,b in tickets:
        graph[a].append(b)
    for a, b in graph.items():
        graph[a].sort()
        
    dfs("ICN")

    return answer[::-1]

테스트 1 〉	통과 (0.03ms, 10.2MB)
테스트 2 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 3 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)
테스트 4 〉	통과 (0.01ms, 10.2MB)

후기

사실 직관적으로 이해하기가 조금 힘들었고, 단 1개만의 가장 순서에 맞는 것을 리턴해주는 것이 뭔가 찜찜했다.

풀이

DFS를 사용하였고, 특이점은 딕셔너리를 사용하여 그래프를 만든 후에, 그래프를 시작에서부터 하나씩 pop(0) 시켜주고, pop(0)을 다시 재귀로 넣는다.(어휘순으로 정렬했기 떄문에 앞부터 빼낸다) 그러다가 graph의 값이 0개가 된다면 전부 사용한 것이므로, answer에 요소 하나씩 넣고 리턴해준다. 결국 정답으로 어휘순이 가장 빠르며, 모든 경로를 돈 1개의 여행 일정을 리턴해준다.(이후의 것들이 answer에 가장 먼저 추가가 된다. 떄문에 역으로 해야함 answer[::-1])

#풀이 2: 하수(나)의 방법

import collections
answer = []
graph = collections.defaultdict(list)
visited = collections.defaultdict(list)

def dfs(s, cnt, list, l):
    if cnt == l:
        answer.append(list)
        return
    
    if len(answer) >= 1:
        return

    for a in range(len(graph[s])):
        if visited[s][a] == 0:
            visited[s][a] = 1
            dfs(graph[s][a], cnt+1, list+[graph[s][a]], l)
            visited[s][a] = 0

def solution(tickets):
    
    for a,b in tickets:
        graph[a].append(b)
        visited[a].append(0)
    for a, b in graph.items():
        graph[a].sort()

    dfs("ICN",0, ["ICN"], len(tickets))

    return answer[:][0]

테스트 1 〉	통과 (0.07ms, 10.3MB)
테스트 2 〉	통과 (0.02ms, 10.2MB)
테스트 3 〉	통과 (0.02ms, 10.3MB)
테스트 4 〉	통과 (0.02ms, 10.3MB)

후기

빠르게 수정해서 코드가 좀 어지럽다. 역시나 공간적으로도 시간적으로도 고수의 코드에는 못미치지만, 보다 직관적으로 이해할 수 있다는게 장점이다.

풀이

DFS를 사용하였다. 고수의 풀이와 가장 큰 차이점은, pop()으로 방문했던 경로를 제거하는 대신에, visited 를 만들어서 방문했떤 경로를 직접 체크하며 경로를 파악해내가는 것이다. answer에는 가능한 모든 경로가 순서대로 추가가 가능하지만, 가장 먼저 answer에 추가가 된 경로가 어휘 순서역시 제일 앞쪽이기에, if len(answer)>=1 return 을 사용하여 1개의 경로만 추가되도록 했다.

DFS/BFS, Level 3

문제:

문제 설명

주어진 항공권을 모두 이용하여 여행경로를 짜려고 합니다. 항상 "ICN" 공항에서 출발합니다.

항공권 정보가 담긴 2차원 배열 tickets가 매개변수로 주어질 때, 방문하는 공항 경로를 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

• 모든 공항은 알파벳 대문자 3글자로 이루어집니다.
• 주어진 공항 수는 3개 이상 10,000개 이하입니다.
• tickets의 각 행 [a, b]는 a 공항에서 b 공항으로 가는 항공권이 있다는 의미입니다.
• 주어진 항공권은 모두 사용해야 합니다.
• 만일 가능한 경로가 2개 이상일 경우 알파벳 순서가 앞서는 경로를 return 합니다.
• 모든 도시를 방문할 수 없는 경우는 주어지지 않습니다.

입출력 예

입출력 예 설명

예제 #1

["ICN", "JFK", "HND", "IAD"] 순으로 방문할 수 있습니다.

예제 #2

["ICN", "SFO", "ATL", "ICN", "ATL", "SFO"] 순으로 방문할 수도 있지만 ["ICN", "ATL", "ICN", "SFO", "ATL", "SFO"] 가 알파벳 순으로 앞섭니다.

첫번째 제출 코드 (오답)

from collections import deque
from collections import defaultdict
def solution(tickets):
    answer = []
    tickets.sort(key = lambda x:(x[1], x[0]))
    for i, [start, end] in enumerate(tickets):
        if start == "ICN":
            first, end = tickets.pop(i)
            break
    q = deque([])
    q.append([first, end])
    answer.append(first)
    answer.append(end)
    while q:
        start, dest = q.popleft()
        for i, [s, d] in enumerate(tickets):
            if dest == s:
                begin, end = tickets.pop(i)
                q.append([begin, end])
                answer.append(end)
                break
     
    return answer

tickets를 도착지 기준으로 정렬을 하고 처음 'ICN'인 경우만 q에 넣었습니다.

BFS로 도착지가 출발지인 항공편 중 가장 먼저 찾은 출발점의 도시 이름을 찾아 큐에 [출발지, 도착지]를 넣습니다.

하지만 위 풀이는 다음의 예외 처리를 커버하지 못합니다.

[["ICN", "B"], ["ICN", "A"], ["B", "ICN"]] 처럼 가장 처음 ICN이 A로 출발하게 되면 A가 출발인 항공편은 존재하지 않아 오답이 나오게 됩니다.

따라서 BFS가 아닌 DFS로 만약 잘못된 경로를 타더라도 되는 시점부터 돌아가서 탐색할 수 있게 해야합니다. 

두번째 제출 코드 (정답)

from collections import deque
from collections import defaultdict
def solution(tickets):
    answer = []
    tickets.sort(key = lambda x:(x[1], x[0]))
    dic = defaultdict(list)
    for [start, end] in tickets:
        dic[start].append(end)
    for k in dic.keys():
        dic[k].sort(reverse = True)
        
    def DFS():
        stack = ["ICN"]
        while stack:
            start = stack[-1]
            if not dic[start]: # start에서 출발하는 항공편이 없는경우 바로 답에 넣기
                answer.append(stack.pop())
            else:
                stack.append(dic[start].pop())
    DFS()
    return answer[::-1]

스택을 이용한 DFS 풀이법입니다. start가 dic의 키로 존재할 경우만 statck에 알파벳이 빠른 도시를 출력하고 없는 경우는 answer로 바로 넣어주었습니다.

그 뒤 answer를 역순으로 반환합니다. 

결과 및 정리 

문제가 어렵지는 않았는데 반례 하나 때문에 BFS로는 도저히 방법이 생각나지 않아 DFS로 시도해봤습니다.

DFS는 아직 많이 부족한 것 같아 실수가 많고 구현을 하는데 시간이 오래걸렸습니다.

또한 에러도 많이 발생했습니다. 

DFS를 BFS 만큼 자유롭게 사용할 때까지 DFS를 더 연습해야 할 것 같습니다.