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Algorithm/BOJ

(JAVA) [BOJ]백준 1707번, 이분 그래프

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https://www.acmicpc.net/problem/1707

 

1707번: 이분 그래프

입력은 여러 개의 테스트 케이스로 구성되어 있는데, 첫째 줄에 테스트 케이스의 개수 K가 주어진다. 각 테스트 케이스의 첫째 줄에는 그래프의 정점의 개수 V와 간선의 개수 E가 빈 칸을 사이에

www.acmicpc.net

 

1707, 이분 그래프

📌 [ 난이도 : 골드 4 ]

이번 문제는 그래프 이론과 BFS 를 사용한 풀이이다.

풀이에 들어가기 이전에 이분 그래프에 대한 이해가 어려워 시간이 오래걸렸다.

이분 그래프는 요약해서 말하자며 어떤 한 정점에서 연결된 모든 정점이 다른 값을 가져야 한다는 의미이다.

더 자세한 내용은 풀이에서 이어서 설명하겠다.

 -

📚 Process

초기화 및 선언

: 테스트 케이스 T와 정점의 개수 V, 간선 E 를 입력받고 차례대로 넣어준다. 필자는 그래프의 연결관계에 ArrayList 를 사용하였다. 이런 그래프 간의 문제는 ArrayList 의 사용이 편한 것 같다.

이어서 V+1 만큼 생성해주고 각각 ArrayList 를 만들어준다.

그리고 양방향 으로 표현해 주었다. 이는 연결된 모든 정점간의 값을 확인해주기 위해서이다.

또한 방문 여부를 확인하기 위해 boolean[] visit도 사용하겠다.

static BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
static Scanner sc = new Scanner(System.in);
static int T, V, E;
static ArrayList<Integer>[] adj;
static int[] visit;
public static void main(String[] args) throws IOException {
    T = sc.nextInt();
    while(T-- >0) {
        input();
        pro();
    }
}

public static void input() throws IOException {
    V = sc.nextInt();
    E = sc.nextInt();
    adj = new ArrayList[V+1];
    visit = new int[V+1];
    for(int i=1; i<=V; i++) adj[i] = new ArrayList<>();

    while(E-- >0) {
        int x = sc.nextInt();
        int y = sc.nextInt();
        adj[x].add(y);
        adj[y].add(x);
    }
}

BFS(탐색)

: 이번 풀이에서 visit은 정점의 값을 의미한다. 0은 방문하지 않은 정점, 1,2는 서로 다른 정점을 표기한다.

BFS 풀이의 기본인  Queue 를 사용한다. 모든 정점을 탐색하며 방문하지 않은 연결된 정점이 있다면 값을 1로 선언해주고 큐에 삽입한다. 그 후, 큐에 들어간 정점과 연결된 모든 정점을 확인한다. 여기서 설명하기 쉽게 현재 정점은 nowDot, 연결된 정점은 connectedDot 으로 설명하겠다.

 

1.  nowDot 의 값과 connectedDot의 값이 같으면 즉, 이분 그래프가 아니기 때문에 "NO" 를 반환한다.

2. connectedDot이 방문한 적이 없다면

2-1. 큐에 삽임

2-2. nowDot과 다른 값을 부여

 

위의 단계를 거쳐 모든 탐색을 마친다. 정상적으로 탐색이 마쳐진다면 "YES"를 출력하고 그게 아니라면 중간에 "NO"를 반환할 것이다.

 

✅ 전체 코드

: 이분 그래프의 의미에 대해 깊게 생각해 볼 수 있는 좋은 문제였다. 이러한 그래프 이론 문제를 DFS & BFS 모두를 이용하여 풀이하는 습관을 들여야겠다 .. 

import java.util.*;
import java.io.*;

public class Main {
    static BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    static Scanner sc = new Scanner(System.in);
    static int T, V, E;
    static ArrayList<Integer>[] adj;
    static int[] visit;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        T = sc.nextInt();
        while(T-- >0) {
            input();
            pro();
        }
    }

    public static void input() throws IOException {
        V = sc.nextInt();
        E = sc.nextInt();
        adj = new ArrayList[V+1];
        visit = new int[V+1];
        for(int i=1; i<=V; i++) adj[i] = new ArrayList<>();

        while(E-- >0) {
            int x = sc.nextInt();
            int y = sc.nextInt();
            adj[x].add(y);
            adj[y].add(x);
        }
    }

    /*
     * 이분 그래프는 어떤 한 정점에서 연결된 모든 다른 정점이 다른 값을 가져야합니다.
     * int[] visit 으로 표현하자면
     * 0    : 방문하지 않음
     * 1,2  : 서로 다른 정점을 표기
     */
    public static void pro() {
        Queue<Integer> q = new LinkedList<>();

        // 모든 정점을 탐색
        for(int i=1; i<=V; i++) {
            // 해당 정점을 방문한 적이 없다면 큐에 INSERT
            if(visit[i] == 0) {
                q.add(i);
                visit[i] = 1;
            }

            while(!q.isEmpty()) {
                int now = q.poll();
                // 해당 정점과 연결된 모든 정점탐색 시작
                for(int j=0; j<adj[now].size(); j++) {
                    int connectedDot = adj[now].get(j);

                    // 현재 정점과 연결된 정점의 색이 같다면 이분 그래프가 아님!
                    if(visit[connectedDot] == visit[now]) {
                        System.out.println("NO");
                        return;
                    }
                    // 연결된 정점이 방문한 적이 없다면
                    if(visit[connectedDot] == 0) {
                        // 큐에 넣어서 탐색
                        q.add(connectedDot);

                        // 현재 정점과 다른 색상을 부여,
                        // visit[now] 는 색상을 부여받고 큐에 넣어지기 때문에 0인 가능성을 배제
                        visit[connectedDot] = (visit[now] == 1) ? 2 : 1;
                    }
                }
            }
        }

        System.out.println("YES");
    }
}
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