[파이썬] 백준 2606번 바이러스 - BFS방식과 DFS 방식 비교

바이러스

시간 제한	메모리 제한	제출	정답	맞은 사람	정답 비율
1 초	128 MB	36616	15998	11164	42.386%

문제

신종 바이러스인 웜 바이러스는 네트워크를 통해 전파된다. 한 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸리면 그 컴퓨터와 네트워크 상에서 연결되어 있는 모든 컴퓨터는 웜 바이러스에 걸리게 된다.

예를 들어 7대의 컴퓨터가 <그림 1>과 같이 네트워크 상에서 연결되어 있다고 하자. 1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸리면 웜 바이러스는 2번과 5번 컴퓨터를 거쳐 3번과 6번 컴퓨터까지 전파되어 2, 3, 5, 6 네 대의 컴퓨터는 웜 바이러스에 걸리게 된다. 하지만 4번과 7번 컴퓨터는 1번 컴퓨터와 네트워크상에서 연결되어 있지 않기 때문에 영향을 받지 않는다.

어느 날 1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸렸다. 컴퓨터의 수와 네트워크 상에서 서로 연결되어 있는 정보가 주어질 때, 1번 컴퓨터를 통해 웜 바이러스에 걸리게 되는 컴퓨터의 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에는 컴퓨터의 수가 주어진다. 컴퓨터의 수는 100 이하이고 각 컴퓨터에는 1번부터 차례대로 번호가 매겨진다. 둘째 줄에는 네트워크 상에서 직접 연결되어 있는 컴퓨터 쌍의 수가 주어진다. 이어서 그 수만큼 한 줄에 한 쌍씩 네트워크 상에서 직접 연결되어 있는 컴퓨터의 번호 쌍이 주어진다.

출력

1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸렸을 때, 1번 컴퓨터를 통해 웜 바이러스에 걸리게 되는 컴퓨터의 수를 첫째 줄에 출력한다.

예제 입력 1

7
6
1 2
2 3
1 5
5 2
5 6
4 7

예제 출력 1

4

파이썬 소스코드 01 : DFS 방식

from sys import stdin
read = stdin.readline
dic={}
for i in range(int(read())):
    dic[i+1] = set()
for j in range(int(read())):
    a, b = map(int,read().split())
    dic[a].add(b)
    dic[b].add(a)

def dfs(start, dic):
    for i in dic[start]:
        if i not in visited:
            visited.append(i)
            dfs(i, dic)
visited = []
dfs(1, dic)
print(len(visited)-1)

• 결과

  • 메모리 : 29284 KB
  • 시간 : 52 ms

• 문제 풀이

  • 흔히 dfs와 bfs 문제를 풀 때, 트리 방식으로 생각해서 문제를 해결하는 경우가 많습니다. 이번 문제에서는 딱히, 상위 노드와 하위 노드가 정해진 것이 아니기 때문에 그래프 방식으로 생각하면 되겠습니다.\

  • 그래프 방식 예시는 아래와 같습니다.

  • 

  • 

  • 이러한 방식으로 A 노드와 연결된 다른 노드 들을 set집합 연산자를 통해서 표현할 수 있습니다.

  • 같은 방식으로 이번 문제에서도 1에서 7까지의 컴퓨터에 대해서 연결된 것을 그래프 형식으로 표현하면 되겠습니다.

  • 소스코드의 dic가 그림의 graph와 동일하다고 생각하면 됩니다.

  • 예제 입력 1번의 노드를 연결한 결과가 아래와 같이 나타날 것입니다.

  • dic = {1: {2, 5}, 2: {1, 3, 5}, 3: {2}, 4: {7}, 5: {1, 2, 6}, 6: {5}, 7: {4}}

  • 이제 재귀 방식의 dfs를 통해서 바이러스가 걸린 컴퓨터를 찾아나갑니다.

  • 바이러스가 걸린 경로들을 visited에 저장한 후 최종 출력에서는 본인1을 제외한 나머지 노드들의 개수를 출력합니다.

 

 

파이썬 소스코드 02 : BFS 방식

from sys import stdin
read = stdin.readline
dic={}
for i in range(int(read())):
    dic[i+1] = set()
for j in range(int(read())):
    a, b = map(int,read().split())
    dic[a].add(b)
    dic[b].add(a)

def bfs(start, dic):
    queue = [start]
    while queue:
        for i in dic[queue.pop()]:
            if i not in visited:
                visited.append(i)
                queue.append(i)
visited = []
bfs(1, dic)
print(len(visited)-1)

• 결과

  • 메모리 : 29284 KB
  • 시간 : 52 ms

• 문제 풀이

  • 동일한 방식에서 bfs 방식으로 문제를 해결하는 것만 바뀌었습니다.
  • bfs 방식은 큐 방식을 사용해서 문제를 해결하도록 합니다.
  • 결론적으로 두 문제의 풀이에서 차이는 유사한 것 같습니다.
  • 두 풀이 모두 52 ms로 적은 시간으로 문제를 해결할 수 있습니다.
  • 일반적으로 모든 경우를 다 탐색해야 하는 경우는 DFS가 더 선호되는 것으로 알고 있습니다.

• DFS BFS 다른 문제

  • 2020/03/07 - [파이썬/알고리즘] - [파이썬] 백준 1260번 DFS와 BFS

• 출처

  • https://www.acmicpc.net/problem/2606
  • https://eddmann.com/posts/depth-first-search-and-breadth-first-search-in-python/