전력망을 둘로 나누기 [파이썬] - 트리 활용 풀이

dasd412·2023년 1월 28일
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문제 설명

n개의 송전탑이 전선을 통해 하나의 트리 형태로 연결되어 있습니다. 당신은 이 전선들 중 하나를 끊어서 현재의 전력망 네트워크를 2개로 분할하려고 합니다. 이때, 두 전력망이 갖게 되는 송전탑의 개수를 최대한 비슷하게 맞추고자 합니다.

송전탑의 개수 n, 그리고 전선 정보 wires가 매개변수로 주어집니다. 전선들 중 하나를 끊어서 송전탑 개수가 가능한 비슷하도록 두 전력망으로 나누었을 때, 두 전력망이 가지고 있는 송전탑 개수의 차이(절대값)를 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.


제한사항

n은 2 이상 100 이하인 자연수입니다.
wires는 길이가 n-1인 정수형 2차원 배열입니다.
wires의 각 원소는 [v1, v2] 2개의 자연수로 이루어져 있으며, 이는 전력망의 v1번 송전탑과 v2번 송전탑이 전선으로 연결되어 있다는 것을 의미합니다.
1 ≤ v1 < v2 ≤ n 입니다.
전력망 네트워크가 하나의 트리 형태가 아닌 경우는 입력으로 주어지지 않습니다.


코드


def solution(n, wires):
    answer = 987654321
    
    graph=dict()
    
    for x,y in wires:
        if x-1 not in graph:
            graph[x-1]=[]
        if y-1 not in graph:
            graph[y-1]=[]
        
        graph[x-1].append(y-1)
        graph[y-1].append(x-1)
    
    
    # i 번째 노드가 얼마나 다른 노드와 많이 연결되었는가를 나타낸다. 
    # 입력이 트리 형태이기 때문에 모든 노드는 다른 노드와 최소 1번은 연결되어 있다.
    connected=[1 for i in range(n)]
    
    # 첫 리프 넣기
    leaves=[]
    
    for node in graph:
        if len(graph[node])==1:
            leaves.append(node)
    
    # 노드 개수가 2개도 안남았다면, 더 이상 전력망을 나눌 수 없다.
    while n>2:
        
        # 먼저 노드 개수에서 리프 노드 개수 만큼 차감한다.
        n-=len(leaves)
        
        # 리프 노드와 연결된 간선 정보를 그래프에서 빼낸다.
        for leaf in leaves:
            adj=graph[leaf].pop()
            graph[adj].remove(leaf)
        
            # 연결 횟수를 누적한다.
            connected[adj]+=connected[leaf]
        
        # 새로운 리프노드 리스트를 만든다.
        new_leaves=[]
        
        for node in graph:
            if len(graph[node])==1:
                new_leaves.append(node)
        
        leaves=new_leaves
           
    for count in connected:
        length=len(connected)-count
        answer=min(answer,abs(count-length))
        
    return answer


풀이

bfs,dfs 완탐을 활용하지 않고 풀었다.

먼저, 모든 노드는 트리 형태로 연결되어 있기 때문에 다른 노드와 반드시 연결되어 있다.
이는 connected=[1 for i in range(n)]로 구현되어 있다.

그리고 예제 그림의 규칙성을 찾아보자.

예제 3

노드 3과 노드 7을 나누는 간선을 자른다고 해보면, 노드 7은 4개의 노드를 갖고 노드 3은 3개의 노드를 갖는다.

이를 리프 노드부터 제거해나간다고 해보자.
리프 노드인 1,5,6을 제거하고 해당 노드와 연결된 개수를 세보자. 리프노드이므로 당연히 1로 기록된다. 그리고 연결 되있는 노드들의 연결 갯수를 누적해준다.

그 다음 리프 노드는 2, 4다. 연결되 있는 노드들의 연결 갯수를 누적해주자.

이제 노드 2개만 남았다. 이 경우에는 종료해야 한다. 왜냐하면 연결된 간선이 단 하나밖에 안남았기 때문에 더 나눠봤자 무의미하기 때문이다.

노드 7의 연결 갯수를 기준으로 전선을 자른다고 하면 전체 갯수 7에서 4를 뺀 값, 3이 된다. 노드 3의 연결 갯수를 기준으로 전선을 자른다고 하면 전체 갯수 7에서 3을 뺀 값 4가 된다. abs(4-3)=abs(3-4)=1이다.

예제 1

예제 1의 경우는 순서가 다음과 같다.

리프노드를 제거하고, 리프 노드와 연결된 노드들의 연결 갯수를 누적한다.
노드 4를 예로 들어보면, 리프 노드 5와 연결되었기 때문에 1+1=2가 된다.
그리고 리프 노드 6과도 연결되어 있기 때문에 1+2=3이 된다.

리프노드가 된 3과 7을 제거해보면, 연결된 노드 4는 3+3+3=9가 된다.
그리고 종료된다.

노드 1,5,8,2,6,9를 기준으로 자르면 9-1=8과 9-8=1로 나뉜다. 절댓값은 7이다. (9는 노드 전체 갯수를 뜻함.)

노드 3과 7을 기준으로 자르면 9-3=6과 9-6=3으로 나뉜다. 절댓값은 abs(6-3)=3이다.

노드 4를 기준으로 자를 수는 없다. 정중앙이기 때문이다. 9-9=0과 9-0=9로 나뉜다. 절댓값은 노드 전체 개수이다.


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