[KOTLIN]전력 망을 둘로 나누기

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

코딩테스트 연습 - 전력망을 둘로 나누기

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.

제한 사항

• 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.

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

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.

입출력 예 #2

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법을 나타낸 것입니다.

• 

• 2번과 3번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망이 모두 2개의 송전탑을 가지게 되며, 이 방법이 최선입니다.

입출력 예 #3

• 다음 그림은 주어진 입력을 해결하는 방법을 나타낸 것입니다.

• 

• 3번과 7번을 연결하는 전선을 끊으면 두 전력망이 각각 4개와 3개의 송전탑을 가지게 되며, 이 방법이 최선입니다.

풀이

1. 주어진 wires 값을 양방향으로 생각하고 2차원 배열(wireData)에  저장한다.

2. 끊을 전선의 정보를 저장하는 배열(cutWire)을 저장한다.

3. 연결된 전선을 하나씩 탐색 한다.

4. 3번의 연결된 전선을 끊는다고 가정하고 wireData[x][y], wireData[y][x] 를 0으로 업데이트 한다.

5. bfs 를 2번 이용하여 각각의 송전탑 개수를 구한뒤 차이의 절대값 중 최소값을 answer 에 저장한다.

6. 탐색을 완료하면 끊은 전선 정보를 원복한다.

전체 코드

import java.util.*

class Solution {
    fun solution(n: Int, wires: Array<IntArray>): Int {
        var answer: Int = Int.MAX_VALUE
        val wireData = Array(n + 1) {
            IntArray(n + 1)
        }
        
        val cutWire = Array(n + 1) {
            IntArray(n + 1)
        }
        
        // 양방향 송전탑 정보 저장
        wires.forEach { wire ->
            val (x, y) = wire.map { it }
            cutWire[x][y] = 1
            wireData[x][y] = 1
            wireData[y][x] = 1
        }
        
        // 전선을 하나씩 짜른 후  bfs 수행하여 제일 최소값을 구한다.
        for (i in 1 until cutWire.size) {
            for (j in 1 until cutWire.size) {
                // 연결된 전선을 찾는다.
                if (cutWire[i][j] == 1) {
                    val start1 = i
                    val start2 = j
                    
                    println("cut $start1, $start2")
                    // 전선을 짤랐으므로 0으로 업데이트 한다.
                    wireData[i][j] = 0
                    wireData[j][i] = 0
                    
                    val result1 = bfs(wireData, start1, n)
                    val result2 = bfs(wireData, start2, n)
                    
                    println("result $result1, $result2")
                    
                    if (answer > Math.abs(result1 - result2)) {
                        answer = Math.abs(result1 - result2)
                    }
                    
                    // 다음 짜를 전선을 확인하기 위해서 원복한다.
                    wireData[i][j] = 1
                    wireData[j][i] = 1
                }
            }
        }
        
        return answer
    }
    
    private fun bfs(arr: Array<IntArray>, start: Int, n: Int): Int {
        val queue = LinkedList<Int>()
        queue.add(start)
        var result = 1
        val visited = Array(n + 1) {
            BooleanArray(n + 1)
        }
        
        while (!queue.isEmpty()) {
            val current = queue.poll()
         
            for (i in 1..n) {
                if (!visited[current][i] && arr[current][i] == 1) {
                    visited[i][current] = true
                    visited[current][i] = true
                    queue.add(i)
                    println("push : [$current][$i]")
                    result++
                }
            }
        }
        
        return result
    }
}