BOJ 2644, 촌수계산

문제

우리 나라는 가족 혹은 친척들 사이의 관계를 촌수라는 단위로 표현하는 독특한 문화를 가지고 있다. 이러한 촌수는 다음과 같은 방식으로 계산된다. 기본적으로 부모와 자식 사이를 1촌으로 정의하고 이로부터 사람들 간의 촌수를 계산한다. 예를 들면 나와 아버지, 아버지와 할아버지는 각각 1촌으로 나와 할아버지는 2촌이 되고, 아버지 형제들과 할아버지는 1촌, 나와 아버지 형제들과는 3촌이 된다.

여러 사람들에 대한 부모 자식들 간의 관계가 주어졌을 때, 주어진 두 사람의 촌수를 계산하는 프로그램을 작성하시오.

입력

사람들은 1, 2, 3, …, n (1 ≤ n ≤ 100)의 연속된 번호로 각각 표시된다. 입력 파일의 첫째 줄에는 전체 사람의 수 n이 주어지고, 둘째 줄에는 촌수를 계산해야 하는 서로 다른 두 사람의 번호가 주어진다. 그리고 셋째 줄에는 부모 자식들 간의 관계의 개수 m이 주어진다. 넷째 줄부터는 부모 자식간의 관계를 나타내는 두 번호 x,y가 각 줄에 나온다. 이때 앞에 나오는 번호 x는 뒤에 나오는 정수 y의 부모 번호를 나타낸다.

각 사람의 부모는 최대 한 명만 주어진다.

출력

입력에서 요구한 두 사람의 촌수를 나타내는 정수를 출력한다. 어떤 경우에는 두 사람의 친척 관계가 전혀 없어 촌수를 계산할 수 없을 때가 있다. 이때에는 -1을 출력해야 한다.

예제 입력 1

예제 출력 1

예제 입력 2

예제 출력 2

-1

노트

단순히 정점만 탐색 후보에 넣는 걸로는 Source에서 Dest로 가기 위한 거리를 파악하기 어려울 것 같다.
정점 번호와 Source와 상대 거리 dist를 std::pair로 묶어서 std::queue에 저장해서 써야겠다. 그러면 다음 탐색 후보를 큐에 넣을 때 현재 dist + 1을 하면 되니까 상대 거리 구하기 쉬울 것이다.

구현

#include <iostream>
#include <queue>
#include <utility>
#include <vector>
#define IO std::cin.tie(NULL), std::ios_base::sync_with_stdio(false)

#define MAX 101

std::vector<int> V[MAX];
bool visited[MAX];
int N, M, S, D;
int result = -1;

void BFS(int source, int dest) {
  std::queue<std::pair<int, int>> Q;
  visited[source] = true;
  Q.push({source, 0});

  while (!Q.empty()) {
    auto [qs, dist] = Q.front();
    Q.pop();

    if (qs == D) {
      result = dist;
      break;
    }

    for (auto next : V[qs]) {
      if (!visited[next]) {
        visited[next] = true;
        Q.push({next, dist + 1});
      }
    }
  }
}

void solve() {
  std::cin >> N >> S >> D >> M;

  int u, v;
  for (int i = 0; i < M; i++) {
    std::cin >> u >> v;
    V[u].push_back(v);
    V[v].push_back(u);
  }

  BFS(S, D);

  std::cout << result;
}

int main() {
  IO;
  solve();
  return 0;
}

개선점

std::pair를 사용해서 상대 거리를 큐 원소의 임시 데이터로 사용한 점. 거리 질의가 많아질 경우 현재 방법으로는 한계가 있다. 정점 v가 기준 정점 s로 부터의 상대 거리 정보를 저장하는 dist 배열을 선언할 수 있겠다.
이 경우 방문 여부만을 나타내는 bool visited[] 대신 거리 배열 int dist[]를 사용해서 방문 여부까지 한번에 판단할 수 있겠다.

개선 코드

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#define IO std::cin.tie(NULL), std::ios_base::sync_with_stdio(false)

#define MAX 101

std::vector<int> V[MAX];
int dist[MAX];
int N, M, S, D;

void BFS(int source, int dest) {
  std::queue<int> Q;
  dist[source] = 0;
  Q.push(source);

  while (!Q.empty()) {
    auto cur = Q.front();
    Q.pop();

    if (cur == dest) {
      break;
    }

    for (auto next : V[cur]) {
      if (dist[next] == -1) {
        Q.push(next);
        dist[next] = dist[cur] + 1;
      }
    }
  }
}

void solve() {
  std::cin >> N;
  std::cin >> S >> D;
  std::cin >> M;

  std::fill(dist, dist + N + 1, -1);
  int u, v;
  for (int i = 0; i < M; i++) {
    std::cin >> u >> v;
    V[u].push_back(v);
    V[v].push_back(u);
  }

  BFS(S, D);

  std::cout << dist[D];
}

int main() {
  IO;
  solve();
  return 0;
}