[ 자바스크립트(JavaScript) ] section09 - 5 - 송아지 찾기(BFS: 상태트리탐색)

📍 section09 - 5 - 송아지 찾기(BFS: 상태트리탐색)

문제: 현수의 위치와 송아지의 위치가 수직선 상의 좌표 점으로 주어지면 현수는 현재 위치에서 송아지의 위치까지 다음과 같은 방법으로 이동한다. 송아지는 움직이지 않고 제자리에 있다. 현수는 한 번의 점프로 앞으로 1, 뒤로 1, 앞으로 5를 이동할 수 있다. 최소 몇 번의 점프로 현수가 송아지의 위치까지 갈 수 있는지 구하는 프로그램을 작성하세요.

 

BFS를 사용하는 문제인데, 왜 BFS를 사용하는지 강의를 통해 배울 수 있었다. 결론적으로 상태 트리, 레벨 트리를 살펴보면서 깊이 우선 탐색인 DFS처럼 한 level만 끝까지 파고들며 target과 동일할 때까지 탐색하는 것이 아니라, 한 레벨에서 이동할 수 있는 좌표를 살펴보고 target하고 다르면 다음 레벨을 살펴보고 (무한반복..) 이런 식으로 넓이 우선 탐색으로 푸는 방법이 지금 문제와 알맞다. 여담으로 이 방법으로 백준1697 - 숨바꼭질을 풀 수 있으니까 이 문제를 풀고 나서 한번 도전해보자.

 

1. BFS를 이용하여 레벨 탐색, 상태 트리 탐색을 이용한다.
2. 현재 queue에서 이동할 수 있는 새로운 좌표(nv)를 다시 queue에 넣을 때 target과 같은지 확인하는 방법이 queue에서 shift 할 때 target을 확인하는 방법보다 실행시간을 조금이라도 더 단축시킬 수 있다.
3. nv>0 && nv=10000을 한 이유는 좌표가 1부터 10000까지로 정해져 있기 때문에 범위를 벗어나지 않도록 하기 위함이다.
4. visited 배열을 선언해 이미 한번 탐색한 좌표는 새로운 좌표로 이동하지 못하게 설정했다.(visited를 선언하지 않는다면 똑같은 좌표로 이동할 것이고 이는 불 필요한 연산으로 이어진다.)
5. 하단의 사진처럼 상태 트리 탐색은 level을 우선적으로 탐색하는 것이기 때문에 방향은 상하가 아닌 좌우로 진행된다.
6. 하단의 코드는 2번 방법을 비교하기 위해 작성한 코드인데, 새로운 좌표를 다시 queue에 넣을 때 연산 횟수가 적다는 것을 알 수 있다.

 

 

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// 새로운 좌표에서 target 확인
let s = 5;
let target = 14;
 
console.log(solution(s, target));
 
function solution(s, target){
  let visited = Array.from({length: target+1}, () => 0);
  let queue=[];
 
  visited[s] = 1;
  queue.push([s, 0]);
 
  while(queue.length){
    let [v, p] = queue.shift();
        console.log(`v=${v}, p=${p}`)
 
    for(let x of [v-1, v+1, v+5]){
      if (x === target) return p+1;
      if (!visited[x] && x >= 1 && x <= 10000){
        visited[x]=1;
        queue.push([x, p+1]);
      }
    }
  }
}
 
👉🏽
v=5, p=0
v=4, p=1
v=6, p=1
v=10, p=1
v=3, p=2
v=9, p=2
3

 

// queue에서 나중에 좌표 확인
let s = 5;
let position = 14;
 
console.log(solution(s, position));
 
function solution(s, position){
  let visited = Array.from({length: position+1}, () => 0);
  let queue=[];
 
  visited[s] = 1;
  queue.push([s, 0]);
 
  while(queue.length){
    let [v, p] = queue.shift();
    console.log(`v=${v}, p=${p}`)
 
    if (v === position) return p;
 
    for(let x of [v-1, v+1, v+5]){
      if (!visited[x] && x >= 1 && x <= 10000){
        visited[x]=1;
        queue.push([x, p+1]);
      }
    }
  }
}
 
👉🏽
v=5, p=0
v=4, p=1
v=6, p=1
v=10, p=1
v=3, p=2
v=9, p=2
v=7, p=2
v=11, p=2
v=15, p=2
v=2, p=3
v=8, p=3
v=14, p=3
3