[프로그래머스(Programmers)][자바(java)] (Lv3) GPS

 

programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/1837

코딩테스트 연습 - GPS

 

문제 설명

카카오 택시 개발자 Jay-G는 다음 업데이트를 준비하기 위해 개선사항을 위한 여러 피드백을 받았다. 그중에서 손님이 자주 탑승하는 위치를 추천해주었으면 한다는 의견이 많았다.

다음 업데이트 준비를 위해 Jay-G는 택시의 승하차 및 이동 경로를 수집하여 분석하기 시작하였다. 데이터를 분석하던 Jay-G는 몇 가지 특이사항을 발견했다. 택시의 이동 경로를 GPS를 통해 수집하게 되는데, GPS 신호 불량, 통신 오류 등 다양한 원인으로 위치의 오류가 발생한 것을 알게 되었다. 다만 승차 위치와 하차 위치는 오류가 없는 것으로 확인이 되었다.

개발자 Jay-G는 수집한 이동 경로의 오류를 최소한으로 수정하여 좀 더 정확한 이동 경로를 구하고 싶어 한다.

택시는 다음과 같은 조건으로만 이동한다. 먼저 택시는 거점을 이동해 다니며, 거점 간의 이동은 해당하는 도로가 있는 경우에만 가능하다. 또한, 교통 상황에 따라 택시는 한 거점에 머무를 수 있고, 왔던 길을 되돌아갈 수 있다. 모든 도로는 방향이 별도로 없는 왕복 도로이다.

예를 들어, 위 그래프에서 택시가 다음과 같이 시간대별로 이동 경로를 보내왔다.

t	위치
1	1
2	2
3	3
4	3
5	6
6	7

하지만 위의 택시가 보내온 경로에는 거점 3에서 거점 6으로 이동할 수 있는 도로가 없으므로 이동 경로에 오류가 있다.

이러한 오류를 최소한으로 수정하여 이동 가능한 경로로 만들고 싶다. 이 경우 1회의 오류를 수정하여 다음과 같이 이동 가능한 경로를 만들 수 있다. 시간 t=4의 위치를 거점 5로 한 번 수정하면 이동 가능한 경로가 된다.

t	위치
1	1
2	2
3	3
4	5
5	6
6	7

이와 비슷하게 시간 t=4의 위치를 거점 4로 바꾸거나, 시간 t=5 위치를 거점 5로 바꾸면 이동 가능한 경로로 만들 수 있다. 위의 경우 수정한 오류의 개수는 1개이다.

t	위치
1	1
2	2
3	3
4	4
5	6
6	7

t	위치
1	1
2	2
3	3
4	3
5	5
6	7

위와 같이 택시가 보내온 경로에서 이동 가능한 경로로 만드는 최소의 오류 수정 횟수를 구하여라.

입력 형식

주어지는 입력은 총 다섯 가지로, 거점 개수 n과 도로의 개수 m, 각 거점 간의 연결된 도로 정보 edge_list, 택시가 시간대별로 보내오는 거점 정보의 총 개수 k, 그리고 머물렀던 거점의 정보 gps_log이다. 제한조건은 아래와 같다.

• 2 <= n <= 200
• 1 <= m <= 10,000
• 2 <= k <= 100
• edge_list는 m × 2 크기의 2차원 배열로, 각 행의 두 값은 도로가 잇는 두 거점의 번호를 의미한다.
• 거점의 번호는 1부터 n까지 숫자이다.
• 모든 도로는 양방향 통행이 가능하다.
• 입력되는 데이터에서 항상 모든 거점 간 경로가 있음이 보장되지 않는다.
• gps_log의 시작 거점과 도착 거점은 바뀔 수 없다.

출력 형식

이동 가능한 경로로 만들 수 있는 최소의 오류 수정 횟수를 리턴한다. 올바른 경로로 수정하는 것이 불가능할 경우 -1을 리턴한다.

예제 입출력

변수명	값
n	7
m	10
edge_list	[[1, 2], [1, 3], [2, 3], [2, 4], [3, 4], [3, 5], [4, 6], [5, 6], [5, 7], [6, 7]]
k	6
gps_log	[1, 2, 3, 3, 6, 7]
answer	1

변수명	값
n	7
m	10
edge_list	[[1, 2], [1, 3], [2, 3], [2, 4], [3, 4], [3, 5], [4, 6], [5, 6], [5, 7], [6, 7]]
k	6
gps_log	[1, 2, 4, 6, 5, 7]
answer	0

예제에 대한 설명

두 예제 모두 edge_list의 데이터는 본문의 그림과 같은 예이다.
첫 번째 테스트 케이스에서 gps_log로 주어진 경로 중 거점 3에서 거점 6으로 가는 도로가 없다. 여기서 시간 t=4의 위치를 거점 5로 한 번 수정하면 이동 가능한 경로가 된다.
두 번째 테스트 케이스는 gps_log로 주어진 경로가 모두 도로로 연결된 경우이므로 수정이 필요 없다.

 

문제 풀이

 

public class Solution {

	public int solution( int n, int m, int[][] edge_list, int k, int[] gps_log ) {
		int i, j, u, a, b;
		boolean e[][] = new boolean[n+1][n+1];  // edge
		for( i = 1; i <= n; i++ )
			e[i][i] = true;
		for( i = 0; i < m; i++ ) {
			a = edge_list[i][0];
			b = edge_list[i][1];
			e[a][b] = e[b][a] = true;
		}
		final int max = Integer.MAX_VALUE;
		int dp[][] = new int[k][n+1], d;  // dp
		for( i = 0; i < k; i++ )
			for( j = 0; j <= n; j++ )
				dp[i][j] = max;
		dp[0][gps_log[0]] = 0;
		for( i = 1; i < k; i++ ) {
			for( j = 1; j <= n; j++ ) {
				if( dp[i-1][j] == max )
					continue;
				for( u = 1; u <= n; u++ ) {
					if( e[j][u] ) {
						d = u == gps_log[i] ? dp[i-1][j] : dp[i-1][j] + 1;
						dp[i][u] = dp[i][u] > d ? d : dp[i][u];
 					}
				}
			}
		}
		if( dp[k-1][gps_log[k-1]] == max )
			return -1;
		return dp[k-1][gps_log[k-1]];
	}

}

 

*  동적계획법

-  입력받은 edge_list를 통해 인접행렬 생성
 ( 문제에서 교통 상황에 따라 한 거점에 머무를 수 있다고 나와있으므로 같은 노드끼리도 연결한다 )

-  gps_log( 0 <= i < k-1 )에서 i번째의 거점 번호가 j ( 1 <= j <= n )일 때 최소 수정 횟수를 구해야 한다.
   즉 동적계획법을 통해 값을 저장해가며 최솟값을 구한다.

-  k * n+1 크기의 2차원 dp배열 생성. INF값으로 초기화.

-  문제에서 시작 거점과 도착 거점은 변하지 않는다고 했으므로
   gps_log의 0번째 거점 번호는 gps_log[0]으로 고정값이다. 따라서 dp[0][gps_log[0]]는 수정 횟수가 0이다.

-  또한 loop를 돌며 올바른 경로의 거점 번호 j가 gps_log[i]와 같으면 수정할 필요 없으므로
   그 전 번째까지의 수정 횟수와 같다.
   같지 않으면 수정 횟수가 1 늘어난다.

-  도착 거점의 dp값이 max이면 올바른 경로가 아니므로 -1출력
   그렇지 않으면 dp[k-1][gps_log[k-1]] 값 출력