Yoo Chaewon

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신나고 재밌게🤪

[ALGORITHM]BOJ4195_친구네트워크

문제

민혁이는 소셜 네트워크 사이트에서 친구를 만드는 것을 좋아하는 친구이다. 우표를 모으는 취미가 있듯이, 민혁이는 소셜 네트워크 사이트에서 친구를 모으는 것이 취미이다.

어떤 사이트의 친구 관계가 생긴 순서대로 주어졌을 때, 두 사람의 친구 네트워크에 몇 명이 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

친구 네트워크란 친구 관계만으로 이동할 수 있는 사이를 말한다.

입력

첫째 줄에 테스트 케이스의 개수가 주어진다. 각 테스트 케이스의 첫째 줄에는 친구 관계의 수 F가 주어지며, 이 값은 100,000을 넘지 않는다. 다음 F개의 줄에는 친구 관계가 생긴 순서대로 주어진다. 친구 관계는 두 사용자의 아이디로 이루어져 있으며, 알파벳 대문자 또는 소문자로만 이루어진 길이 20 이하의 문자열이다.

출력

친구 관계가 생길 때마다, 두 사람의 친구 네트워크에 몇 명이 있는지 구하는 프로그램을 작성하시오.

예제 입력 1

2
3
Fred Barney
Barney Betty
Betty Wilma
3
Fred Barney
Betty Wilma
Barney Betty

예제 출력 1

2
3
4
2
2
4

#####

접근방식

친구 네트워크란 친구 관계만으로 이동할 수 있는 사이를 말한다.

  • 노드: 친구
  • 간선: 친구관계

👉 서로 친구관계가 아닐 경우 각각 다른 트리로 구성되어 있으며, 친구 관계로 연결될 경우 하나의 트리로 만들어짐.

입력

Fred Barney // 하나의 트리
Betty Wilma // 하나의 트리
Barney Betty //두 트리간 연결

이 문제는 기본적인 디스조인트-셋을 이용할 수 있다.

디스조인트-셋(disjoint-set)

  • 유니온-파인드(union-find) / 머지-파인드-셋(merge-find-set)

  • 디스조인트 셋은 서로소 집합

    👉 공통된 원소가 없는 집합으로써, 교집합이 공집합인 집합이라고 보면 됨.

많은 상호 배타적 부분 집합들로 나눠진 원소들에 대한 정보를 저장하고 조작하는 자료구조

👉 상호배타적이란, AB사건이 존재한다면, AB는 동시에 일어나지 않고, 둘 중 하나만 일어나야만 함.

  • 구현
    • 유니온(union): 두 개의 집합을 하나의 집합으로 합친다.
    • 파인드(find): 어떤 원소가 주어졌을 때 이 원소가 속한 집합을 반환한다. 파인드는 일반적으로 어떤 원소가 속한 집합을 대표하는 원소를 반환하는데, 이를 위하여 어떤 원소와 각 대표 원소들 간의 파인트 결과를 비교하여 같은 집합임을 판단한다.

위 자료구조를 이용하여 문제를 접근하면,

int parent[]
// 자신 부모의 root node 번호를 저장하고 있다. 처음 시작해줄때는 자기 자신이 root노드이므로 자기 자신의 인덱스로 초기화해 준다.
int level[]
// level을 저장하는 변수, 자식 노드보다 parent노드가 +1 높음.
int relation[]
// 각 노드마다 관계를 몇개 갖고 있는지 저장하는 변수/ 부모노드는 자식노드꺼 까지 모든 관계를 갖고 있다.
HashMap<String, Integer> hash = new HashMap<>()
// 친구를 hash로 index를 주어 저장.

나의 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.HashMap;

public class Main {
    static int MAX_SIZE = 200001;
    static int index = 1;
    static int[] parent;
    static int[] level;
    static int[] relation;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int testCase = Integer.parseInt(bufferedReader.readLine());

        while (testCase-- > 0) {
            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
            int f = Integer.parseInt(bufferedReader.readLine());
            HashMap<String, Integer> hash = new HashMap<>();
            parent = new int[MAX_SIZE];
            level = new int[MAX_SIZE];
            relation = new int[MAX_SIZE];

            for (int i = 1; i < MAX_SIZE; i++) {
                parent[i] = i;
                relation[i] = 1;
            }

            while (f-- > 0) {
                String[] input = bufferedReader.readLine().split(" ");
                String a = input[0];
                String b = input[1];

                if (!hash.containsKey(a)){
                    hash.put(a, index++);
                }

                if (!hash.containsKey(b)){
                    hash.put(b, index++);
                }
                int aIndex = hash.get(a);
                int bIndex = hash.get(b);

                Merge(aIndex, bIndex);
            }
        }
    }

    public static void Merge(int a, int b){
        a = find(a);
        b = find(b);

        if (a == b){
            System.out.println(relation[a]);
            return;
        }

        //b가 더 높다고 가정
        if (level[a] > level[b]){
            int tmp = a;
            a = b;
            b = tmp;
        }

        parent[a] = b;
        relation[b] += relation[a];
        System.out.println(relation[b]);

        if (level[a] == level[b]){
            level[b]++;
        }
    }

    //parent node 찾는 메소드
    public static int find(int u){
        if (u == parent[u]){
            return u;
        }
        return parent[u] = find(parent[u]);
    }
}
저장소

문제 : https://www.acmicpc.net/problem/4195

저장소 : https://github.com/yoo-chaewon/HELLO_JAVA/blob/master/Algorithm/1.BOJ/Q_4195_친구네트워크.java

디스조인트-셋 문제 List
  • 친구네트워크
  • 방청소
  • 집합의 표현
  • 공항

참고