프로그래머스_카카오프렌즈 컬러링북(JAVA)

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코딩테스트 연습 - 카카오프렌즈 컬러링북

카카오 프렌즈 컬러링북

출판사의 편집자인 어피치는 네오에게 컬러링북에 들어갈 원화를 그려달라고 부탁하여 여러 장의 그림을 받았다. 여러 장의 그림을 난이도 순으로 컬러링북에 넣고 싶었던 어피치는 영역이 많으면 색칠하기가 까다로워 어려워진다는 사실을 발견하고 그림의 난이도를 영역의 수로 정의하였다. (영역이란 상하좌우로 연결된 같은 색상의 공간을 의미한다.)
그림에 몇 개의 영역이 있는지와 가장 큰 영역의 넓이는 얼마인지 계산하는 프로그램을 작성해보자.

위의 그림은 총 12개 영역으로 이루어져 있으며, 가장 넓은 영역은 어피치의 얼굴면으로 넓이는 120이다.

입력 형식

입력은 그림의 크기를 나타내는 m과 n, 그리고 그림을 나타내는 m × n 크기의 2차원 배열 picture로 주어진다. 제한조건은 아래와 같다.

• 1 <= m, n <= 100
• picture의 원소는 0 이상 2^31 - 1 이하의 임의의 값이다.
• picture의 원소 중 값이 0인 경우는 색칠하지 않는 영역을 뜻한다.

출력 형식

리턴 타입은 원소가 두 개인 정수 배열이다. 그림에 몇 개의 영역이 있는지와 가장 큰 영역은 몇 칸으로 이루어져 있는지를 리턴한다.

예제 입출력

m	n	picture	answer
6	4	[[1, 1, 1, 0], [1, 2, 2, 0], [1, 0, 0, 1], [0, 0, 0, 1], [0, 0, 0, 3], [0, 0, 0, 3]]	[4, 5]

예제에 대한 설명

예제로 주어진 그림은 총 4개의 영역으로 구성되어 있으며, 왼쪽 위의 영역과 오른쪽의 영역은 모두 1로 구성되어 있지만 상하좌우로 이어져있지 않으므로 다른 영역이다. 가장 넓은 영역은 왼쪽 위 1이 차지하는 영역으로 총 5칸이다.

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[문제 풀이]
dfs를 이용하여 해결하면 되는 문제이다.
0. x, y좌표를 나타낼 Node 클래스

class Node{ int x; int y; public Node(int x, int y){ this.x =x; this.y =y; } }

1. 우선 칠해진 영역을 담은 좌표를 ArrayList<Node> al에 저장한다.

ArrayList<Node> al = new ArrayList<>(); for(int i=0;i<m;i++){ for(int j=0;j<n;j++){ if(picture[i][j]>0) al.add(new Node(i,j)); } }

2. 해당 영역 방문 여부를 체크하기 위한 2차원 boolean 배열 v를 선언한다.

v = new boolean[m][n];

3. al에 존재하는 좌표를 대상으로 dfs를 진행한다.

1. 해당 좌표를 아직 방문하지 않았으면 dfs 진행
2. ans1은 영역의 개수를 count할 정수 변수이다. 따라서 for문 내에서 dfs를 호출할 때마다 1씩 값을 증가시켜주어야 한다.
3. ans2는 가장 큰 영역의 크기를 저장할 변수이고, count는 현재 탐색한 영역의 크기이다. 따라서 ans2와 count 값 중 더 큰 값을 ans2에 넣어주면 된다.

for(int i=0;i<al.size();i++){ count=0; if(!v[al.get(i).x][al.get(i).y]){ dfs(al.get(i), picture); ans1++; if(ans2<count) ans2 = count; } }

4. dfs 함수는 다음과 같이 구성되어 있다.

1. 상, 하, 좌, 우로 이동할 수 있으므로 dx, dy 배열을 다음과 같이 선언해 둔다.

   static int[] dx= {-1, 1, 0, 0};
   static int[] dy= {0, 0, -1, 1};​

2. 현재 시작 영역의 그림의 원소값을 int num에 저장한다.
3. dx, dy의 크기는 4이다. 그러므로 i는 0부터 3까지 증가시키켜 다음 탐색할 영역의 좌표에 해당하는 값을 검사한다.

   int nx = n.x + dx[i];
   int ny = n.y + dy[i];​

    
   1. nx는 다음 탐색할 x 좌표, ny는 다음 탐색할 y좌표이다.
   2. nx와 ny가 범위 안의 값인지 확인한다.
   3. 범위 안의 값이라면, 해당 영역을 방문했는지 여부와 num과 다음 탐색 위치 영역의 수가 같은지 확인한다.
   4. 위의 조건을 모두 만족하면 v[nx][ny]를 true로 변경한다.
   5. 조건에 해당하는 영역이 증가한 것이므로 count를 1 증가시킨다.
   6. dfs를 다시 호출한다.

[코드]

import java.util.*; class Node{ int x; int y; public Node(int x, int y){ this.x =x; this.y =y; } } class Solution { static int[] dx= {-1, 1, 0, 0}; static int[] dy= {0, 0, -1, 1}; static boolean[][] v; static int count; public void dfs(Node n, int[][] picture){ int num = picture[n.x][n.y]; v[n.x][n.y]=true; for(int i=0;i<4;i++){ int nx = n.x + dx[i]; int ny = n.y + dy[i]; if(nx>=0&& ny>=0&& nx<v.length && ny<v[0].length){ if(!v[nx][ny]&&num==picture[nx][ny]){ v[nx][ny]=true; count++; dfs(new Node(nx,ny),picture); } } } } public int[] solution(int m, int n, int[][] picture) { int[] answer = new int[2]; ArrayList<Node> al = new ArrayList<>(); for(int i=0;i<m;i++){ for(int j=0;j<n;j++){ if(picture[i][j]>0) al.add(new Node(i,j)); } } v = new boolean[m][n]; int ans1 = 0; int ans2 = 0; for(int i=0;i<al.size();i++){ count=1; if(!v[al.get(i).x][al.get(i).y]){ dfs(al.get(i), picture); ans1++; if(ans2<count) ans2 = count; } } answer[0] = ans1; answer[1] = ans2; return answer; } }