[필수 문제] 웜 바이러스

1. 문제

신종 바이러스인 웜 바이러스는 네트워크를 통해 전파된다. 한 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸리면 그 컴퓨터와 네트워크 상에서 연결되어 있는 모든 컴퓨터는 웜 바이러스에 걸리게 된다. 예를 들어 7대의 컴퓨터가 < 그림 1 > 과 같이 네트워크 상에서 연결되어 있다고 하자. 1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸리면 웜 바이러스는 2번과 5번 컴퓨터를 거쳐 3번과 6번 컴퓨터까지 전파되어 2, 3, 5, 6 네 대의 컴퓨터는 웜 바이러스에 걸리게 된다. 하지만 4번과 7번 컴퓨터는 1번 컴퓨터와 네트워크 상에서 연결되어 있지 않기 때문에 영향을 받지 않는다.

어느날 1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸렸다. 컴퓨터의 수와 네트워크 상에서 서로 연결되어 있는 정보가 주어질 때, 1번 컴퓨터를 통해 웜 바이러스에 걸리게 되는 컴퓨터의 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오.

---

입력

첫째 줄에는 컴퓨터의 수 N이 주어진다. 컴퓨터의 수는 100 이하이고 각 컴퓨터에는 1번부터 N번까지 차례대로 번호가 매겨진다. 둘째 줄에는 네트워크상에서 직접 연결되어 있는 컴퓨터 쌍의 수 M이 주어진다. 이어서 그 수만큼 한 줄에 한 쌍씩 네트워크 상에서 직접 연결되어 있는 컴퓨터의 번호 쌍이 주어진다.

출력

1번 컴퓨터가 웜 바이러스에 걸렸을 때, 1번 컴퓨터를 통해 웜 바이러스에 걸리게 되는 컴퓨터의 수를 첫째 줄에 출력한다.

예제 입력

7
6
1 2
2 3
1 5
5 2
5 6
4 7

예제 출력

4

 

 

 

2. 풀이

이 문제는 전형적인 그래프 순회 문제이다. 그렇기 때문에 DFS와 BFS 2 가지 방법으로 접근이 가능하다. DFS를 이용한 풀이는 다음과 같다.

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

class Graph {
    private ArrayList<ArrayList<Integer>> graph;

    public Graph(int nodeSize) {
        graph = new ArrayList<>();

        for(int i = 0; i < nodeSize + 1; i++) {
            graph.add(new ArrayList<>());
        }
    }

    public ArrayList<Integer> getNode(int n) {
        return graph.get(n);
    }

    public void put(int n, int m) {
        graph.get(n).add(m);
        graph.get(m).add(n);
    }

    public boolean isAdjacent(int n, int m) {
        for(int i = 0; i < graph.get(n).size(); i++) {
            if(graph.get(n).get(i) == m) return true;
        }
        return false;
    }
}

public class Main {

    private static final BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    private static final BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

    private static int node;
    private static int edge;

    private static Graph graph;
    private static boolean[] isVisited;

    private static int count;

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        node = Integer.parseInt(br.readLine());
        edge = Integer.parseInt(br.readLine());

        graph = new Graph(node);
        isVisited = new boolean[node + 1];

        StringTokenizer st;
        for(int i = 0; i < edge; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int a = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int b = Integer.parseInt(st.nextToken());
            graph.put(a, b);
        }

        dfs(1);

        bw.write((count - 1) + ""); // 웜 바이러스 시작 컴퓨터 제외
        br.close();
        bw.flush();
        bw.close();
    }

    private static void dfs(int v) {
        isVisited[v] = true;
        count++;
        for(int i = 0; i < graph.getNode(v).size(); i++) {
            int w = graph.getNode(v).get(i);
            if(!isVisited[w]) dfs(w);
        }
    }

}

BFS를 이용한 풀이는 다음과 같다.

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

class Graph {
    private ArrayList<ArrayList<Integer>> graph;

    public Graph(int nodeSize) {
        graph = new ArrayList<>();

        for(int i = 0; i < nodeSize + 1; i++) {
            graph.add(new ArrayList<>());
        }
    }

    public ArrayList<Integer> getNode(int n) {
        return graph.get(n);
    }

    public void put(int n, int m) {
        graph.get(n).add(m);
        graph.get(m).add(n);
    }

    public boolean isAdjacent(int n, int m) {
        for(int i = 0; i < graph.get(n).size(); i++) {
            if(graph.get(n).get(i) == m) return true;
        }
        return false;
    }
}

public class Main {

    private static final BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    private static final BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

    private static int node;
    private static int edge;

    private static Graph graph;
    private static boolean[] isVisited;

    private static int count;

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        node = Integer.parseInt(br.readLine());
        edge = Integer.parseInt(br.readLine());

        graph = new Graph(node);
        isVisited = new boolean[node + 1];

        StringTokenizer st;
        for(int i = 0; i < edge; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int a = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int b = Integer.parseInt(st.nextToken());
            graph.put(a, b);
        }

        bfs(1);

        bw.write((count - 1) + ""); // 웜 바이러스 시작 컴퓨터 제외
        br.close();
        bw.flush();
        bw.close();
    }

    private static void bfs(int v) {
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(v);
        isVisited[v] = true;
        count++;

        while(!queue.isEmpty()) {
            int w = queue.poll();

            for(int i = 1; i <= node; i++) {
                if(graph.isAdjacent(i, w) && !isVisited[i]) { // 두 노드가 인접하고 방문한적이 없을 경우
                    queue.add(i);
                    isVisited[i] = true;
                    count++;
                }
            }
        }
    }

}