[BOJ] 11657 타임머신 - JAVA

1. 문제

11657번: 타임머신

N개의 도시가 있다. 그리고 한 도시에서 출발하여 다른 도시에 도착하는 버스가 M개 있다. 각 버스는 A, B, C로 나타낼 수 있는데, A는 시작도시, B는 도착도시, C는 버스를 타고 이동하는데 걸리는 시간이다. 시간 C가 양수가 아닌 경우가 있다. C = 0인 경우는 순간 이동을 하는 경우, C < 0인 경우는 타임머신으로 시간을 되돌아가는 경우이다.

1번 도시에서 출발해서 나머지 도시로 가는 가장 빠른 시간을 구하는 프로그램을 작성하시오.

 

만약 1번 도시에서 출발해 어떤 도시로 가는 과정에서 시간을 무한히 오래 전으로 되돌릴 수 있다면 첫째 줄에 -1을 출력한다. 그렇지 않다면 N-1개 줄에 걸쳐 각 줄에 1번 도시에서 출발해 2번 도시, 3번 도시, ..., N번 도시로 가는 가장 빠른 시간을 순서대로 출력한다. 만약 해당 도시로 가는 경로가 없다면 대신 -1을 출력한다.

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2. 풀이

전역변수는 long INF뿐이다. 6000*10000*500한 값에 1을 더했다.

 

Line 클래스

private static class Line {
   int from, to, time;
   Line(int from, int to, int time){
      this.from = from;
      this.to = to;
      this.time = time;
   }
}

 

벨만포드 알고리즘

1.  최단거리 배열을 무한으로 초기화하고 시작 노드의 최단거리를 0으로 만든다. dist배열을 INF로 채운 뒤 dist[1] = 0으로 만들면 된다.

2.  노드의 개수 N번만큼 반복하면서 그 반복마다 모든 간선을 확인해야 한다.

3.  만약 N번째 반복 중 갱신되는 dist가 있다면 음수 간선의 순환이 발생한 것이다. 이 메서드에서는 null을 리턴했다.

4.  그 외의 경우는 dist를 리턴한다.

private static long[] BellmanFord(int N, ArrayList<Line> lines){
   long[] dist = new long[N+1];
   Arrays.fill(dist, INF);
   dist[1] = 0;
   for(int i=0;i<N;i++){
      for(Line line:lines){
         if(dist[line.from] != INF && dist[line.to] > dist[line.from] + line.time){
            dist[line.to] = dist[line.from] + line.time;
            if(i==N-1) return null;
         }
      }
   }
 
   return dist;
}

 

메인

1.  위에서 말한 대로 INF를 설정한다. INF가 long타입이라 dist도 long타입 배열일 수밖에 없었다.

2.  ArrayList에 버스 노선을 입력받고, long[] dist 에 BellmanFord메서드의 반환값을 저장한다.

3.  만약 dist==null이라면 음수간선순환이 발생한 것이다. -1을 출력하고 끝낸다.

4.  dist를 2부터 끝까지 탐색하면서 INF와 동일하다면 -1을, 아니라면 dist[i]를 sb에 더한다.

5.  sb를 출력한다.

static long INF = 6000*10000*500L+1;
public static void main(String[] args) throws IOException {
   BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
   StringTokenizer st = new StringTokenizer(in.readLine());
   int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
   int M = Integer.parseInt(st.nextToken());
 
   ArrayList<Line> lines = new ArrayList<>();
   for(int i=0;i<M;i++){
      st = new StringTokenizer(in.readLine());
      lines.add(new Line(Integer.parseInt(st.nextToken()),Integer.parseInt(st.nextToken()),Integer.parseInt(st.nextToken())));
   }
 
   long[] dist = BellmanFord(N,lines);
   if(dist==null) {
      System.out.println(-1);
      return;
   }
 
   StringBuilder sb = new StringBuilder();
   for(int i=2;i<=N;i++){
      if(dist[i] != INF) sb.append(dist[i]).append('\n');
      else sb.append("-1\n");
   }
 
   System.out.print(sb);
}

 

전체 코드

import java.io.*;
import java.util.*;
 
public class BOJ_11657_타임머신 {
   static long INF = 6000*10000*500L+1;
   public static void main(String[] args) throws IOException {
      BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
      StringTokenizer st = new StringTokenizer(in.readLine());
      int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
      int M = Integer.parseInt(st.nextToken());
 
      ArrayList<Line> lines = new ArrayList<>();
      for(int i=0;i<M;i++){
         st = new StringTokenizer(in.readLine());
         lines.add(new Line(Integer.parseInt(st.nextToken()),Integer.parseInt(st.nextToken()),Integer.parseInt(st.nextToken())));
      }
 
      long[] dist = BellmanFord(N,lines);
      if(dist==null) {
         System.out.println(-1);
         return;
      }
 
      StringBuilder sb = new StringBuilder();
      for(int i=2;i<=N;i++){
         if(dist[i] != INF) sb.append(dist[i]).append('\n');
         else sb.append("-1\n");
      }
 
      System.out.print(sb);
   }
 
   private static long[] BellmanFord(int N, ArrayList<Line> lines){
      long[] dist = new long[N+1];
      Arrays.fill(dist, INF);
      dist[1] = 0;
      for(int i=0;i<N;i++){
         for(Line line:lines){
            if(dist[line.from] != INF && dist[line.to] > dist[line.from] + line.time){
               dist[line.to] = dist[line.from] + line.time;
               if(i==N-1) return null;
            }
         }
      }
 
      return dist;
   }
 
   private static class Line {
      int from, to, time;
      Line(int from, int to, int time){
         this.from = from;
         this.to = to;
         this.time = time;
      }
   }
}

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3. 결과