[Algorithm] (이코테) DFS/BFS - 미로 탈출 (Python/파이썬)

▶ 문제 설명

동빈이는 N X M 크기의 직사각형 형태의 미로에 갇혀 있다. 미로에는 여러 마리의 괴물이 있어 이를 피해 탈출해야 한다. 동빈이의 위치는 (1, 1) 이고 미로의 출구는 (N, M)이 위치에 존재하며 한번에 한 칸씩 이동할 수 있다. 이때 괴물이 있는 부분은 0으로, 괴물이 없는 부분은 1로 표시되어 있다. 미로는 반드시 탈출할 수 있는 형태로 제시된다. 이때 동빈이가 탈출하기 위해 움직여야 하는 최소 칸의 개수를 구하시오. 칸을 셀 때는 시작 칸과 마지막 칸을 모두 포함해서 계산한다.

 

- 입력 조건 : 첫째 줄에 두 정소 N, M(4 <= N,M <= 200)이 주어집니다. 다음 N개의 줄에는 각각 M개의 정수(0 혹은 1)로 미로의 적보가 주어진다. 각각의 수들은 공백 없이 붙어서 입력으로 제시된다. 또한 시작 칸과 마지막 칸은 항상 1이다.

- 출력 조건 : 첫째 줄에 최소 이동 칸의 개수를 출력한다.

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▶ Code

from collections import deque

# N, M을 공백을 기준으로 구분하여 입력 받기
n, m = map(int, input().split())
# 2차원 리스트의 맵 정보 입력 받기
graph = []
for i in range(n):
    graph.append(list(map(int, input())))

# 이동할 네 가지 방향 정의 (상, 하, 좌, 우)
dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]

# BFS 소스코드 구현
def bfs(x, y):
    # 큐(Queue) 구현을 위해 deque 라이브러리 사용
    queue = deque()
    queue.append((x, y))
    # 큐가 빌 때까지 반복하기
    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        # 현재 위치에서 4가지 방향으로의 위치 확인
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            # 미로 찾기 공간을 벗어난 경우 무시
            if nx < 0 or nx >= n or ny < 0 or ny >= m:
                continue
            # 벽인 경우 무시
            if graph[nx][ny] == 0:
                continue
            # 해당 노드를 처음 방문하는 경우에만 최단 거리 기록
            if graph[nx][ny] == 1:
                graph[nx][ny] = graph[x][y] + 1
                queue.append((nx, ny))
    # 가장 오른쪽 아래까지의 최단 거리 반환
    return graph[n - 1][m - 1]

# BFS를 수행한 결과 출력
print(bfs(0, 0))

▶ Point

• 이 문제는 BFS를 이용했을 때 매우 효과적으로 해결할 수 있다. BFS는 시작 지점에서 가까운 노드부터 차례대로 그래프의 모든 노드를 탐색하기 때문이다. 그러므로 (1,1) 지점에서부터 BFS를 수행하여 모든 노드의 값을 거리 정보로 넣으면 된다. 특정한 노드를 방문하면 그 이전 노드의 거리에 1을 더한 값을 리스트에 넣는다. 예를 들어 만약 미로의 크기가 3 X 3이며 다음과 같다고 가정해보자.
  

  1	1	0
  0	1	0
  0	1	1

• [STEP 1] 맨 처음에 (1, 1)의 위치에서 시작하며, (1, 1)의 값은 항상 1이라고 문제에서 언급되어 있다.

1	1	0
0	1	0
0	1	1

• [STEP 2] (1, 1) 좌표에서 상, 하, 좌, 우로 탐색을 진행하면 바로 옆 노드인 (1, 2) 위치의 노드를 방문하게 되고 새롭게 방문하는 (1, 2) 노드의 값을 2로 바꾸게 된다.

1	2	0
0	1	0
0	1	1

• [STEP 3] 마찬가지로 BFS를 계속 수행하면 결과적으로 다음과 같이 최단 경로의 값들이 1씩 증가하는 형태로 변경된다.

1	2	0
0	3	0
0	4	5

참고로 소스코드 상에서, 첫 번째 시작 위치는 다시 방문할 수 있도록 되어 첫 번째 시작 위치에 해당하는 값이 3으로 변경될 여지가 있다. 하지만 본 문제에서는 단순히 가장 오른쪽 아래 위치로 이동하는 것을 요구하고 있기 때문에, 본 소스코드는 정상적으로 답을 도출하는 간결한 정답 코드이다.