[프로그래머스] 길 찾기 게임 c++

[프로그래머스] 길 찾기 게임 c++

문제링크 : 길 찾기 게임

코딩테스트 연습 - 길 찾기 게임

 

문제설명

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.

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.

 

---

풀이과정

문제에 주어진 조건에 맞게 트리를 구현하는게 핵심이다. 학부때 아예 쌩으로 C를 이용하여 트리를 구현하는 과제 해보고 진짜 오랜만에 구현함

 

1. 예시에 친절하게 그림이 나와있어서 이것을 보면서 트리를 어떻게 만들어야 할지 생각을 했다.
2. 한 30초정도 nodeinfo 변수를 가지고 어떻게 할 수 있지 않을까 라는 생각을 했다가 아 이건 불가능이다 하고 node 라는 구조체를 만들었다.
3. 트리 조건이 같은 레벨에 있는 노드는 같은 y 좌표를 가진다 라는 조건과 예시 그림을 통해서 정렬 기준을 세울 수 있다.
4. 즉, comp 메소드에서 볼 수 있다시피, node 의 좌표 y가 같은 노드가 있는 경우에는 x를 오름차순으로 정렬하여 왼쪽에서부터 노드 번호가 들어갈 수 있도록 한다.
5. 정렬된 노드 벡터에서의 0번째는 루트를 의미하므로, 루트부터 addNode 메소드에 넣어주고 재귀로 왼쪽 자식과 오른쪽 자식을 set 해준다.
6. 모든 노드들의 자식들이 세팅이 되어진 후, 전위순회, 후위순회를 진행하여 answer 벡터에 넣어준다.
7. 전위순회는 참고로 root -> 왼쪽 자식 -> 오른쪽 자식 순으로 방문을 하고 후위 순회 는 왼쪽자식 -> 오른쪽 자식 -> root 순으로 방문을 한다. 재귀를 활용한다면 쉽게 구현이 가능하다.

 

이번 Problem Solving 에서 가장 중요한 점은 포인터 변수에 대해서 개념을 확실히 알아두자는 것이다. 개인적으로 전위순회와 후위순회에서 NULL 체크를 하는 것 때문에 signal: segmentation fault (core dumped) 에러가 계속 떴는데, 개념을 정확히 몰라서 그랬던 것 같다. 다시 한번 포인터 변수에 대해서 볼 수 있었고, 추후에 정리도 한번 진행해야겠다.

 

signal: segmentation fault (core dumped) 에러 났던 부분

• if(&n == NULL) 이 부분이 xCode 상에서는 아무런 문제가 없었는데 프로그래머스에서는 계속 에러가 나서 아래 정답 코드처럼 수정했더니 통과가 되었다. 해당 차이점에 대해서 정리를 진행해야 할 것 같다.

void preOrder(vector<int> &answer, node &n) {
    if(&n == NULL) // 이 부분에서
        return;

    answer.push_back(n.num);
    preOrder(answer, *n.left);
    preOrder(answer, *n.right);
}

void postOrder(vector<int> &answer, node &n) {
    if(&n == NULL)
        return;

    postOrder(answer, *n.left);
    postOrder(answer, *n.right);
    answer.push_back(n.num);
}

 

코드(정답)

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

typedef struct node {
    int num;
    int x, y;
    node *left;
    node *right;
}node;

bool comp(node &a, node &b) {
    if(a.y == b.y) {
        return a.x < b.x;
    }
    return a.y > b.y;
}

// 뿌리 -> 왼쪽 자식 -> 오른쪽 자식
void preOrder(vector<int> &answer, node *n) {
    if(n == NULL)
        return;

    answer.push_back(n->num);
    preOrder(answer, n->left);
    preOrder(answer, n->right);
}

// 왼쪽자식 -> 오른쪽 자식 -> 뿌리
void postOrder(vector<int> &answer, node *n) {
    if(n == NULL)
        return;

    postOrder(answer, n->left);
    postOrder(answer, n->right);
    answer.push_back(n->num);
}

void addNode(node &parent, node &child) {
    if(child.x < parent.x) {
        if(parent.left == NULL) {
            parent.left = &child;
        }
        else {
            addNode(*parent.left, child);
        }
    }
    else {
        if(parent.right == NULL) {
            parent.right = &child;
        }
        else {
            addNode(*parent.right, child);
        }
    }
}

vector<vector<int>> solution(vector<vector<int>> nodeinfo) {
    vector<vector<int>> answer;
    answer.resize(2); //vector[0][i] = preOrder, vector[1][i] = postOrder

    vector<node> n;

    for(int i = 0; i < nodeinfo.size(); i++) {
        int x = nodeinfo[i][0];
        int y = nodeinfo[i][1];
        n.push_back({i+1, x, y, NULL, NULL});
    }

    sort(n.begin(), n.end(), comp);
    for(int i = 1; i < nodeinfo.size(); i++) {
        addNode(n[0], n[i]);
    }

    preOrder(answer[0], &n[0]);
    postOrder(answer[1], &n[0]);

    return answer;
}