1260번: DFS와 BFS

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1. 문제

그래프를 DFS로 탐색한 결과와 BFS로 탐색한 결과를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 단, 방문할 수 있는 정점이 여러 개인 경우에는 정점 번호가 작은 것을 먼저 방문하고, 더 이상 방문할 수 있는 점이 없는 경우 종료한다. 정점 번호는 1번부터 N번까지이다.

1-1. 입력

첫째 줄에 정점의 개수 N(1 ≤ N ≤ 1,000), 간선의 개수 M(1 ≤ M ≤ 10,000), 탐색을 시작할 정점의 번호 V가 주어진다. 다음 M개의 줄에는 간선이 연결하는 두 정점의 번호가 주어진다. 어떤 두 정점 사이에 여러 개의 간선이 있을 수 있다. 입력으로 주어지는 간선은 양방향이다.

1-2. 출력

첫째 줄에 DFS를 수행한 결과를, 그 다음 줄에는 BFS를 수행한 결과를 출력한다. V부터 방문된 점을 순서대로 출력하면 된다.

2. 풀이

2-1. 코드

const [info, ...edges] = require('fs').readFileSync('/dev/stdin').toString().trim().split('\n');
const [N, _, start] = info.split(' ');

const graph = Array.from({ length: +N + 1 }).map(() => []);
const visited = Array.from({ length: +N + 1 }).fill(false);

const dfsResults = [];
const bfsResults = [];

edges.forEach(edge => {
  const [from, to] = edge.split(' ');

  graph[from].push(+to);
  graph[to].push(+from);
});

graph.forEach(c => c.sort((a, b) => a - b));

const dfs = node => {
  if (visited[node]) return;

  dfsResults.push(node);
  visited[node] = true;

  graph[node].forEach(connected => {
    dfs(connected);
  });
};

const bfs = node => {
  const toVisit = [node];
  let vertex;

  while (toVisit.length) {
    vertex = toVisit.shift();

    if (visited[vertex]) continue;

    visited[vertex] = true;

    bfsResults.push(vertex);

    graph[vertex].forEach(v => {
      if (!visited[v]) toVisit.push(v);
    });
  }
};

dfs(+start);
visited.fill(false);
bfs(+start);

console.log(dfsResults.join(' '));
console.log(bfsResults.join(' '));

2-2. 접근 방식

• 우선 입력 받은 정점 번호들을 기준으로 그래프를 만들었다. N + 1 길이의 배열을 사용한 이유는 추후 각 정점의 숫자를 인덱스로 사용해 접근하기 위함이다.
• 첫 번째 테스트 케이스를 기준으로 다음과 같은 그래프가 생성된다: [ [], [ 2, 3, 4 ], [ 1, 4 ], [ 1, 4 ], [ 1, 2, 3 ] ] (Index 0에 해당하는 빈 배열은 사용하지 않는다)
• 이후 각각 DFS/BFS 탐색 함수를 정의했다.
• DFS 함수는 매개변수로 전달받은 '시작 정점'을 기준으로 연결된 모든 정점을 재귀적으로 탐색한다. 이때 이미 방문한 정점의 인덱스는 visited 배열에서 관리하여, 같은 정점이 탐색되는 일은 없도록 했다.
• BFS 함수도 마찬가지로 '시작 정점'을 매개변수로 전달받지만, 이후 while문을 돌면서 전달 받은 정점 및 (그래프 기준) 해당 정점과 연결되어 있는 정점을 순차적으로 bfsResults 배열에 담아준다.

2-3. 회고

• 단순히 DFS/BFS 탐색을 구현할 수 있는지 확인하는 기초적인 문제였다. 재귀 공포증을 극복하고 싶은 나 같은 알고리즘 초보자에게 딱 적합한 문제라고 생각됐다.
• 헷갈려도 다른 사람의 코드를 참고하지 않고, 원리를 직접 이해하려고 노력한 덕분에 DFS/BFS와 한 층 더 친해진 느낌이 든다.