백준 2644번. 촌수계산 (Python / 파이썬)

문제

우리 나라는 가족 혹은 친척들 사이의 관계를 촌수라는 단위로 표현하는 독특한 문화를 가지고 있다. 이러한 촌수는 다음과 같은 방식으로 계산된다. 기본적으로 부모와 자식 사이를 1촌으로 정의하고 이로부터 사람들 간의 촌수를 계산한다. 예를 들면 나와 아버지, 아버지와 할아버지는 각각 1촌으로 나와 할아버지는 2촌이 되고, 아버지 형제들과 할아버지는 1촌, 나와 아버지 형제들과는 3촌이 된다.
여러 사람들에 대한 부모 자식들 간의 관계가 주어졌을 때, 주어진 두 사람의 촌수를 계산하는 프로그램을 작성하시오.

입력

사람들은 1, 2, 3, …, n (1 ≤ n ≤ 100)의 연속된 번호로 각각 표시된다. 입력 파일의 첫째 줄에는 전체 사람의 수 n이 주어지고, 둘째 줄에는 촌수를 계산해야 하는 서로 다른 두 사람의 번호가 주어진다. 그리고 셋째 줄에는 부모 자식들 간의 관계의 개수 m이 주어진다. 넷째 줄부터는 부모 자식간의 관계를 나타내는 두 번호 x,y가 각 줄에 나온다. 이때 앞에 나오는 번호 x는 뒤에 나오는 정수 y의 부모 번호를 나타낸다.
각 사람의 부모는 최대 한 명만 주어진다.

출력

입력에서 요구한 두 사람의 촌수를 나타내는 정수를 출력한다. 어떤 경우에는 두 사람의 친척 관계가 전혀 없어 촌수를 계산할 수 없을 때가 있다. 이때에는 -1을 출력해야 한다.

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문제 풀이

촌수 계산 문제는 부모 자식간의 관계가 주어졌을 때

입력에서 요구한 두 사람의 촌수를 나타내는 정수를 출력하는 문제입니다.

 

먼저, 부모 자식간의 관계를 이용해 사람들의 관계를

그래프로 표현할 수 있습니다.

이 그래프에서 내가 알고 싶은 두 사람의 촌수를 구하기 위해

그래프를 탐색해야 하므로 BFS 알고리즘을 이용해주었습니다.

 

예제 입력 1에서 주어진 관계들을 이용해 그래프를 그려보면

7과 3의 촌수를 알기 위해 

7부터 탐색을 시작합니다. 7을 큐에 삽입한 뒤

큐에서 꺼내 연결된 노드들을 확인하고

만약 아직 초기값이라면 

연결된 노드의 값을 현재 노드의 값에 1을 더해 갱신해주었습니다.

 

이렇게 하면 탐색을 하며 1씩 더해주므로 촌수를 구할 수 있습니다.

그림을 그려보면 훨씬 쉽게 이해할 수 있을 것입니다.

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My Code

from collections import deque

def bfs(start):
    q = deque()
    q.append(start)
    result[start] = 0
    while q:
        now = q.popleft()    # 큐에서 꺼냄
        for i in graph[now]: # 연결된 노드 확인
            if result[i] == -1: # 아직 초기값이라면
                result[i] = result[now] + 1 # 현재 노드값에 1을 더해 갱신
                q.append(i)   # 큐에 삽입

n = int(input()) # 전체 사람의 수
a, b = map(int,input().split()) # 촌수를 계산할 두 사람 번호

graph = [[] for _ in range(n + 1)] # 관계 그래프
result = [-1] * (n + 1) # 촌수를 저장할 list

m = int(input()) # 관계의 개수
for _ in range(m):
    x, y = map(int,input().split()) # 부모, 자식
    graph[x].append(y) # 양방향으로 연결
    graph[y].append(x)

bfs(a)
if result[b] == -1: # 수행한 결과 아직 초기값이라면
    print(-1)       # -1 출력
else:
    print(result[b])