[자바 공부] 미로 탈출 (BFS)

문제

문제 설명

1 x 1 크기의 칸들로 이루어진 직사각형 격자 형태의 미로에서 탈출하려고 합니다. 각 칸은 통로 또는 벽으로 구성되어 있으며, 벽으로 된 칸은 지나갈 수 없고 통로로 된 칸으로만 이동할 수 있습니다. 통로들 중 한 칸에는 미로를 빠져나가는 문이 있는데, 이 문은 레버를 당겨서만 열 수 있습니다. 레버 또한 통로들 중 한 칸에 있습니다. 따라서, 출발 지점에서 먼저 레버가 있는 칸으로 이동하여 레버를 당긴 후 미로를 빠져나가는 문이 있는 칸으로 이동하면 됩니다. 이때 아직 레버를 당기지 않았더라도 출구가 있는 칸을 지나갈 수 있습니다. 미로에서 한 칸을 이동하는데 1초가 걸린다고 할 때, 최대한 빠르게 미로를 빠져나가는데 걸리는 시간을 구하려 합니다.

미로를 나타낸 문자열 배열 maps가 매개변수로 주어질 때, 미로를 탈출하는데 필요한 최소 시간을 return 하는 solution 함수를 완성해주세요. 만약, 탈출할 수 없다면 -1을 return 해주세요.

제한 사항

• 5 ≤ maps의 길이 ≤ 100
  • 5 ≤ maps[i]의 길이 ≤ 100
  • maps[i]는 다음 5개의 문자들로만 이루어져 있습니다.
    • S : 시작 지점
    • E : 출구
    • L : 레버
    • O : 통로
    • X : 벽
  • 시작 지점과 출구, 레버는 항상 다른 곳에 존재하며 한 개씩만 존재합니다.
  • 출구는 레버가 당겨지지 않아도 지나갈 수 있으며, 모든 통로, 출구, 레버, 시작점은 여러 번 지나갈 수 있습니다.

    입출력 예시

    입출력 예 #1

maps	result
[“SOOOL”,”XXXXO”,”OOOOO”,”OXXXX”,”OOOOE”]	16
[“LOOXS”,”OOOOX”,”OOOOO”,”OOOOO”,”EOOOO”]	-1

입출력 예 설명

주어진 문자열은 다음과 같은 미로이며 다음과 같이 이동하면 가장 빠른 시간에 탈출할 수 있습니다. 4번 이동하여 레버를 당기고 출구까지 이동하면 총 16초의 시간이 걸립니다. 따라서 16을 반환합니다.

입출력 예 #2

주어진 문자열은 다음과 같은 미로입니다. 시작 지점에서 이동할 수 있는 공간이 없어서 탈출할 수 없습니다. 따라서 -1을 반환합니다.

해결방안

solution#1

해당 문제는 처음에 재귀로 시도 하였다가 결국 탈출을 하지 못하여 다른 방법을 찾으려 하다.
여태 탈출과 관련된 문제를 bfs또는 dfs로 해결 하였던 방법이 생각 나서 bfs로 해결을 하였다.

BFS(Breadth-First Search) 너비 우선 탐색이라고 불리며 시작 노드와 인접한 노드부터 탐색하는 알고리즘이다.
보통은 모든 간선에서 비용이 동일한 조건에서 최단 거리를 구하는 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 알고리즘이다.

응용

이를 이용하기 위해서 자바에서는 Queue를 활용할 수 있는데,
위 문제와 연동하여 설명하자면 시작 지점을 찾고 원하는 도착지인 레버와 탈출구를 저장해 둔다.
다음 시작지점부터 상하좌우로 큐에 담고 큐에서 poll해주어 가장 먼저 넣은 queue를 빼준 후
그 큐에 대한 상하좌우를 담아주어 쭉쭉 퍼지게 하여 결국 원하는 종착지에 오면 현재 count를 return해주는 식으로 짜주었다.