[프로그래머스 Level 2] 전력망을 둘로 나누기 - 파이썬(Python)

✅문제

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/86971

프로그래머스

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.

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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.

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입출력 예

n	wires	result
9	[[1,3],[2,3],[3,4],[4,5],[4,6],[4,7],[7,8],[7,9]]	3
4	[[1,2],[2,3],[3,4]]	0
7	[[1,2],[2,7],[3,7],[3,4],[4,5],[6,7]]	1

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입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법 중 하나를 나타낸 것입니다.
•  

• 4번과 7번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망은 각 6개와 3개의 송전탑을 가지며, 이보다 더 비슷한 개수로 전력망을 나눌 수 없습니다.
• 또 다른 방법으로는 3번과 4번을 연결하는 전선을 끊어도 최선의 정답을 도출할 수 있습니다.

 

✍️문제풀이

문제를 읽고 처음 생각난 풀이는 union find 풀이 방식이었다. 

전력망 네트워크를 2개로 분할하고(완전 탐색으로 하나씩 전력망 끊기)

전력망 네트워크가, 같은 네트워크(집합)에 포함되어 있는지를 확인하기 위해 union find 방식을 사용하려 했다.

그런데 다른 풀이를 찾아보니 가중치가 모두 같은 문제라 그냥 bfs를 사용하면 되는 문제였다.

왜 bfs를 떠올리지 못했을까?,,,,,

2가지 방식으로 모두 풀어보았다.

 

💻소스코드

1) union find 풀이

# -*- coding: utf-8 -*-
import copy
def solution(n, wires):
    parent = [0] * (n+1)
    for i in range(1,n+1): #자기 부모는 자신으로 초기화
        parent[i] = i
    
    def find_parent(parent, x): #부모가 누구인지 찾기
        if parent[x] != x:
            return find_parent(parent, parent[x])
        return parent[x]
    
    def union_parent(parent, a, b):
        a = find_parent(parent, a) #a의 부모
        b = find_parent(parent, b) #b의 부모
        if a < b:
            parent[b] = a
        else:
            parent[a] = b
 
    res = n
    for i in range(len(wires)):
        parent_cp = copy.deepcopy(parent)
        for j in range(len(wires)): #하나씩 간선 끊어보기
            if i==j:
                continue
            a,b = wires[j]
            union_parent(parent_cp, a, b)
        
        for a,b in wires:
            parent_cp[a] = find_parent(parent_cp, a)    
            parent_cp[b] = find_parent(parent_cp, b)  
        res = min(abs(parent_cp.count(parent_cp[wires[i][0]]) - parent_cp.count(parent_cp[wires[i][1]])), res)
            
    return res
 
n = 9
wires = [[1,3],[2,3],[3,4],[4,5],[4,6],[4,7],[7,8],[7,9]]
print(solution(n, wires))

 

2) bfs 방식

# -*- coding: utf-8 -*-
from collections import deque
def solution(n, wires):
    res = 0
    graph = [[] for _ in range(n+1)]
    for a,b in wires:
        graph[a].append(b)
        graph[b].append(a)
    
    def bfs(start):
        visited = [0] * (n+1)
        q = deque([start])
        visited[start] = 1
        cnt = 1
        while q:
            s = q.popleft()
            for i in graph[s]:
                if not visited[i]:
                    q.append(i)
                    visited[i] = 1
                    cnt += 1
        return cnt
            
    res = n
    for a,b in wires:
        #graph에서 remove
        graph[a].remove(b)
        graph[b].remove(a)
        
        res = min(abs(bfs(a) - bfs(b)), res)
        
        #다시 append
        graph[a].append(b)
        graph[b].append(a)
    
    return res
 
n = 9
wires = [[1,3],[2,3],[3,4],[4,5],[4,6],[4,7],[7,8],[7,9]]
print(solution(n, wires))