[프로그래머스] 길 찾기 게임 / Java

문제주소 :programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42892

코딩테스트 연습 - 길 찾기 게임

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<문제 설명>

길 찾기 게임

전무로 승진한 라이언은 기분이 너무 좋아 프렌즈를 이끌고 특별 휴가를 가기로 했다.
내친김에 여행 계획까지 구상하던 라이언은 재미있는 게임을 생각해냈고 역시 전무로 승진할만한 인재라고 스스로에게 감탄했다.

라이언이 구상한(그리고 아마도 라이언만 즐거울만한) 게임은, 카카오 프렌즈를 두 팀으로 나누고, 각 팀이 같은 곳을 다른 순서로 방문하도록 해서 먼저 순회를 마친 팀이 승리하는 것이다.

그냥 지도를 주고 게임을 시작하면 재미가 덜해지므로, 라이언은 방문할 곳의 2차원 좌표 값을 구하고 각 장소를 이진트리의 노드가 되도록 구성한 후, 순회 방법을 힌트로 주어 각 팀이 스스로 경로를 찾도록 할 계획이다.

라이언은 아래와 같은 특별한 규칙으로 트리 노드들을 구성한다.

• 트리를 구성하는 모든 노드의 x, y 좌표 값은 정수이다.
• 모든 노드는 서로 다른 x값을 가진다.
• 같은 레벨(level)에 있는 노드는 같은 y 좌표를 가진다.
• 자식 노드의 y 값은 항상 부모 노드보다 작다.
• 임의의 노드 V의 왼쪽 서브 트리(left subtree)에 있는 모든 노드의 x값은 V의 x값보다 작다.
• 임의의 노드 V의 오른쪽 서브 트리(right subtree)에 있는 모든 노드의 x값은 V의 x값보다 크다.

아래 예시를 확인해보자.

라이언의 규칙에 맞게 이진트리의 노드만 좌표 평면에 그리면 다음과 같다. (이진트리의 각 노드에는 1부터 N까지 순서대로 번호가 붙어있다.)

이제, 노드를 잇는 간선(edge)을 모두 그리면 아래와 같은 모양이 된다.

위 이진트리에서 전위 순회(preorder), 후위 순회(postorder)를 한 결과는 다음과 같고, 이것은 각 팀이 방문해야 할 순서를 의미한다.

• 전위 순회 : 7, 4, 6, 9, 1, 8, 5, 2, 3
• 후위 순회 : 9, 6, 5, 8, 1, 4, 3, 2, 7

다행히 두 팀 모두 머리를 모아 분석한 끝에 라이언의 의도를 간신히 알아차렸다.

그러나 여전히 문제는 남아있다. 노드의 수가 예시처럼 적다면 쉽게 해결할 수 있겠지만, 예상대로 라이언은 그렇게 할 생각이 전혀 없었다.

이제 당신이 나설 때가 되었다.

곤경에 빠진 카카오 프렌즈를 위해 이진트리를 구성하는 노드들의 좌표가 담긴 배열 nodeinfo가 매개변수로 주어질 때,
노드들로 구성된 이진트리를 전위 순회, 후위 순회한 결과를 2차원 배열에 순서대로 담아 return 하도록 solution 함수를 완성하자.

제한사항

• nodeinfo는 이진트리를 구성하는 각 노드의 좌표가 1번 노드부터 순서대로 들어있는 2차원 배열이다.
  • nodeinfo의 길이는 1 이상 10,000 이하이다.
  • nodeinfo[i] 는 i + 1번 노드의 좌표이며, [x축 좌표, y축 좌표] 순으로 들어있다.
  • 모든 노드의 좌표 값은 0 이상 100,000 이하인 정수이다.
  • 트리의 깊이가 1,000 이하인 경우만 입력으로 주어진다.
  • 모든 노드의 좌표는 문제에 주어진 규칙을 따르며, 잘못된 노드 위치가 주어지는 경우는 없다.

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입출력 예

nodeinfo                                                               result

[[5,3],[11,5],[13,3],[3,5],[6,1],[1,3],[8,6],[7,2],[2,2]]

[[7,4,6,9,1,8,5,2,3],[9,6,5,8,1,4,3,2,7]]

입출력 예 설명

입출력 예 #1

문제에 주어진 예시와 같다.

 

<풀이법>

▒ 한줄 개념: 트리짜기, 전위 순회, 후위 순회 ▒ 

복잡한 알고리즘은 필요없는 문제이다. 

주어진 값을 이용해 노드 객체를 만들고, 해당 노드 객체들로 트리를 구성한 뒤, 전위/후위 순회를 진행하면 되는 문제이다. 하지만 오랜만에 트리를 처음부터 짜보려니 생각보다 오래걸렸다.

 

문제를 푸는 방법은 아래와 같다.

각 노드는 고유한 x값을 가지고 있고, 같은 레벨의 노드는 같은 y값을 가진다. 가장 높은 y값의 노드가 루트 노드이다.

 

1. (x, y, 노드번호, 왼쪽 자식, 오른쪽 자식) 값을 가진 Node 객체 구현

2. nodeinfo의 값을 이용하여 nodes[] 생성

3. nodes[] 를 이용하여 트리 구현.

4. 전위순회, 후위순회 구현

5. 전위순회, 후위순회 결과를 하나의 배열로 만들어서 반환

 

<실패사항>

x값을 기준으로 정렬하고, 트리를 구현하려고 시도했다. 부모의 x값을 기준으로 (왼쪽,오른쪽)자식 노드의 x범위를 정하고, 자식을 지정해주었다. 예제에 대한 트리는 정상적으로 생성되었으나, 테스트에서 런타임에러가 무수히 발생하였다. Arrays.sort를 사용하여 정렬하였는데, 거기서 알 수 없는 에러가 발생했나 싶어 직접 sort() 함수를 만들어서 정렬을 시도했으나, 그래도 런타임 에러는 줄지 않았다. 따라서 y값을 기준으로 다시 구현하였고, 성공하였다.

<코드(Java)>

import java.util.*;

class Solution {
    public int[][] solution(int[][] nodeinfo) {
        int[][] answer = new int[2][nodeinfo.length];
        Stack<Integer> pre_stack = new Stack<>();
        Stack<Integer> post_stack = new Stack<>();
        Node[] nodes = new Node[nodeinfo.length];
        int root_idx = 0;

        for(int i = 0; i < nodeinfo.length; i++){
            nodes[i] = new Node(i+1, nodeinfo[i][0], nodeinfo[i][1]);
        }
        Arrays.sort(nodes, new Comparator<Node>(){
            public int compare(Node n1, Node n2){
                return n2.y -  n1.y;
            }
        });

        Node root = nodes[0];
        for(int i = 1; i < nodes.length;i ++){
            makeTree(root, nodes[i]);
        }

        preorder(root, pre_stack);
        postorder(root, post_stack);
        for(int i = 0; i< nodeinfo.length; i++){
            answer[0][i] = pre_stack.get(i);
            answer[1][i] = post_stack.get(i);
        }
        return answer;
    }

    public void preorder(Node root, Stack stack){
        stack.add(root.num);
        if(root.l_child != null)
            preorder(root.l_child, stack);
        if(root.r_child != null)
            preorder(root.r_child, stack);
    }

    public void postorder(Node root, Stack stack){
        if(root.l_child != null)
            postorder(root.l_child, stack);
        if(root.r_child != null)
            postorder(root.r_child, stack);
        stack.add(root.num);
    }

    public void makeTree(Node root, Node newNode){
        if(newNode.x > root.x){
            if(root.r_child == null){
                root.r_child = newNode;
            }else{
                makeTree(root.r_child, newNode);
            }
        }else{
            if(root.l_child == null){
                root.l_child = newNode;
            }else{
                makeTree(root.l_child, newNode);
            }
        }
    }

    class Node{
        int x, y, num;
        Node l_child, r_child;
        public Node(int num, int x, int y){
            this.num = num;
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }
}

 

 

더 많은 코드 보기(GitHub) : github.com/dwkim-97/CodingTest