[프로그래머스] 양과 늑대

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📌 문제 설명

2진 트리 모양 초원의 각 노드에 늑대와 양이 한 마리씩 놓여 있습니다. 이 초원의 루트 노드에서 출발하여 각 노드를 돌아다니며 양을 모으려 합니다. 각 노드를 방문할 때 마다 해당 노드에 있던 양과 늑대가 당신을 따라오게 됩니다. 이때, 늑대는 양을 잡아먹을 기회를 노리고 있으며, 당신이 모은 양의 수보다 늑대의 수가 같거나 더 많아지면 바로 모든 양을 잡아먹어 버립니다. 당신은 중간에 양이 늑대에게 잡아먹히지 않도록 하면서 최대한 많은 수의 양을 모아서 다시 루트 노드로 돌아오려 합니다.

 

 

예를 들어, 위 그림의 경우(루트 노드에는 항상 양이 있습니다) 0번 노드(루트 노드)에서 출발하면 양을 한마리 모을 수 있습니다. 다음으로 1번 노드로 이동하면 당신이 모은 양은 두 마리가 됩니다. 이때, 바로 4번 노드로 이동하면 늑대 한 마리가 당신을 따라오게 됩니다. 아직은 양 2마리, 늑대 1마리로 양이 잡아먹히지 않지만, 이후에 갈 수 있는 아직 방문하지 않은 모든 노드(2, 3, 6, 8번)에는 늑대가 있습니다. 이어서 늑대가 있는 노드로 이동한다면(예를 들어 바로 6번 노드로 이동한다면) 양 2마리, 늑대 2마리가 되어 양이 모두 잡아먹힙니다. 여기서는 0번, 1번 노드를 방문하여 양을 2마리 모은 후, 8번 노드로 이동한 후(양 2마리 늑대 1마리) 이어서 7번, 9번 노드를 방문하면 양 4마리 늑대 1마리가 됩니다. 이제 4번, 6번 노드로 이동하면 양 4마리, 늑대 3마리가 되며, 이제 5번 노드로 이동할 수 있게 됩니다. 따라서 양을 최대 5마리 모을 수 있습니다.

각 노드에 있는 양 또는 늑대에 대한 정보가 담긴 배열 info, 2진 트리의 각 노드들의 연결 관계를 담은 2차원 배열 edges가 매개변수로 주어질 때, 문제에 제시된 조건에 따라 각 노드를 방문하면서 모을 수 있는 양은 최대 몇 마리인지 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

 

📌 제한 사항

• 2 ≤ info의 길이 ≤ 17
  • info의 원소는 0 또는 1 입니다.
  • info[i]는 i번 노드에 있는 양 또는 늑대를 나타냅니다.
  • 0은 양, 1은 늑대를 의미합니다.
  • info[0]의 값은 항상 0입니다. 즉, 0번 노드(루트 노드)에는 항상 양이 있습니다.
• edges의 세로(행) 길이 = info의 길이 - 1
  • edges의 가로(열) 길이 = 2
  • edges의 각 행은 [부모 노드 번호, 자식 노드 번호] 형태로, 서로 연결된 두 노드를 나타냅니다.
  • 동일한 간선에 대한 정보가 중복해서 주어지지 않습니다.
  • 항상 하나의 이진 트리 형태로 입력이 주어지며, 잘못된 데이터가 주어지는 경우는 없습니다.
  • 0번 노드는 항상 루트 노드입니다.

 

📌 입출력 예

info	edges	result
[0,0,1,1,1,0,1,0,1,0,1,1]	[[0,1],[1,2],[1,4],[0,8],[8,7],[9,10],[9,11],[4,3],[6,5],[4,6],[8,9]]	5
[0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0]	[[0,1],[0,2],[1,3],[1,4],[2,5],[2,6],[3,7],[4,8],[6,9],[9,10]]	5

 

🔗 문제 링크

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/92343

프로그래머스

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💡 풀이 아이디어

• 백트래킹과 트리 탐색

📝 최종 풀이

• 트리 구조를 2차원 배열로 만듭니다.
• 현재 상태들을 저장할 구조체 node 구현합니다.
  • nodes는 다음으로 갈 수 있는 node들을 저장합니다.
• root 노드부터 시작하여 탐색을 시작합니다.
  • info를 기준으로 양의 수와 늑대 수를 증가합니다.
  • 늑대 수가 더 많다면 해당 경로는 탐색하지 않습니다.
  • 양의 수는 비교하여 큰 값으로 갱신합니다.
  • 자기 자신을 제외하고 다음으로 갈 수 있는 노드들에 자식 노드들을 추가합니다.
  • 다음으로 탐색 할 노드들을 큐에 추가합니다.
• 최종적으로 모은 최대 양의 마리수 answer을 return 합니다.

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👩‍💻 코드

#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include <set>
#include <iostream>

using namespace std;

struct node{
    int current;
    int sheep;
    int wolves;
    set<int> nodes;
};

int solution(vector<int> info, vector<vector<int>> edges) {
    int n = info.size();
    int answer = 0;
    vector<vector<int>> tree(n);
    queue<node> q;
    
    for(auto edge : edges){
        int parent = edge[0];
        int child = edge[1];
        tree[parent].push_back(child);
    }
    
    q.push({0,0,0,{0}});
    
    while(!q.empty()){
        auto [current, sheep, wolves, nodes] = q.front();
        q.pop();
        
        if(info[current] == 0){
            sheep++;
        }else{
            wolves++;
        }
        
        if(sheep <= wolves){
            continue;
        }
        
        answer = max(answer, sheep);
        
        nodes.erase(current);
        
        for(int child : tree[current]){
            nodes.insert(child);
        }
        
        for(int next : nodes){
            q.push({next, sheep, wolves, nodes});
        }
    }
    
    return answer;
}