[24444] 알고리즘 수업 - 너비 우선 탐색 1 - Python

/* 문제 */
오늘도 서준이는 너비 우선 탐색(BFS) 수업 조교를 하고 있다. 아빠가 수업한 내용을 학생들이 잘 이해했는지 문제를 통해서 확인해보자.
N개의 정점과 M개의 간선으로 구성된 무방향 그래프(undirected graph)가 주어진다. 정점 번호는 1번부터 N번이고 모든 간선의 가중치는 1이다. 정점 R에서 시작하여 너비 우선 탐색으로 노드를 방문할 경우 노드의 방문 순서를 출력하자.

너비 우선 탐색 의사 코드는 다음과 같다. 인접 정점은 오름차순으로 방문한다.
bfs(V, E, R) { # V : 정점 집합, E : 간선 집합, R : 시작 정점  
    for each v ∈ V - {R}  
        visited[v] <- NO;  
    visited[R] <- YES; # 시작 정점 R을 방문 했다고 표시한다.  
    enqueue(Q, R); # 큐 맨 뒤에 시작 정점 R을 추가한다.  
    while (Q ≠ ∅) {
        u <- dequeue(Q); # 큐 맨 앞쪽의 요소를 삭제한다.  
        for each v ∈ E(u) # E(u) : 정점 u의 인접 정점 집합.(정점 번호를 오름차순으로 방문한다)  
            if (visited[v] = NO) then {
                visited[v] <- YES; # 정점 v를 방문 했다고 표시한다.  
                enqueue(Q, v); # 큐 맨 뒤에 정점 v를 추가한다.  
            }  
    }
}

BFS 문제다. 24479, 24480번에서 사용했던 sys 모듈로 빠르게 입력을 받고 collections 모듈의 deque를 이용해 큐를 구현했다. 처음에 count를 증가시키는 타이밍을 잘못 잡아 while문을 돌 때마다 if문으로 검사하게 했더니 시간 초과가 떴다.

# 시간 초과 코드

import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline

n, m, r = map(int, input().split())
visited = [0] * (n + 1)
count = 1
graph = [[] for _ in range(n + 1)]
for _ in range(m):
    u, v = map(int, input().split())
    graph[u].append(v)
    graph[v].append(u)
for i in graph:
    i.sort()
    
queue = deque([r])
while queue:
    v = queue.popleft()
    if visited[v] == 0:
        visited[v] = count
        count += 1
    for i in graph[v]:
        if visited[i] == 0:
            queue.append(i)
            
for i in range(1, n+1):
    print(visited[i])

큐에서 노드를 꺼낼 때마다 count를 업데이트했더니 같은 노드에서 count 값이 여러 번 증가하는 문제가 발생했다. 그래서 visited 값을 업데이트 하기 전 if문으로 검사하는 조건문을 추가했더니 시간 초과가 떴다.

 

# 정답 코드

import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline

n, m, r = map(int, input().split())
visited = [0] * (n + 1)
count = 2
graph = [[] for _ in range(n + 1)]
for _ in range(m):
    u, v = map(int, input().split())
    graph[u].append(v)
    graph[v].append(u)
for i in graph:
    i.sort()

queue = deque([r])
visited[r] = 1
while queue:
    v = queue.popleft()
    for i in graph[v]:
        if visited[i] == 0:
            visited[i] = count
            count += 1
            queue.append(i)

for i in range(1, n+1):
    print(visited[i])

시작 노드의 값을 반복문 밖에서 미리 업데이트 해주고, 큐에 노드를 넣을 때마다 count 값을 업데이트 한다. 큐는 어차피 들어간 순서대로 나오기 때문에 이렇게 해도 문제가 없다.