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자바(Java) 알고리즘 문제풀이 입문: 코딩테스트 대비

2. 바둑이 승차

바둑이 승차 - bfs 시간초과

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안녕하세요, 바둑이 승차를 bfs로 풀어보다가, 시간 초과 에러가 떠서 여쭤봅니다.!

아래는 제 코드입니다.

import java.util.*;

public class Main {
    static class Node {
        int sum;
        int level;
        public Node(int sum, int level) {
            this.sum = sum;
            this.level = level;
        }
    }

    static int n;
    static int w;
    static int[] puppies;
    static int result;

    public int bfs() {
        Queue<Integer> Q = new LinkedList<>();
        Q.offer(puppies[0]);
        Q.offer(0);
        int L = 0;
        while(!Q.isEmpty()) {
            int len = Q.size();
            if(L==n) break;
            for(int i=0 ; i<len; i++) {
                int tmp = Q.poll();
                if(tmp>w) continue;
                result = Math.max(tmp, result);
                if(L<n-1 ) {
                    int next = puppies[L+1];
                    Q.offer(tmp + next);
                    Q.offer(tmp);
                }
            }
            L++;
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main T = new Main();
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        w = sc.nextInt();
        n = sc.nextInt();
        puppies = new int[n];
        for(int i=0; i<n; i++) {
            puppies[i] = sc.nextInt();
        }
        T.bfs();
        System.out.println(result);
    }
}

 

bfs, dfs 모두 모든 노드를 방문한다는 점에서, 같을 것 같은데, 왜 bfs는 시간 초과가 날까요.?

제가 break을 놓친 부분이 있을까요?

 

 

 

 

답변 1

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안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다.

님의 바둑이 승차 문제를 BFS로 접근하셨을 때 시간 초과가 발생하는 이유는 BFS 알고리즘이 각 레벨에서 모든 경우의 수를 큐에 넣기 때문입니다. 이 경우 가지치기(pruning)나 다른 최적화 방법 없이는 탐색해야 할 상태 공간이 기하급수적으로 증가하여 시간 초과가 발생할 수 있습니다.

주어진 코드에서는, 각 레벨이 바둑이 한 마리에 해당하므로, 최악의 경우 (2^n) 개의 상태를 큐에 넣을 수 있고, 이로 인해 시간이 매우 오래 걸릴 수 있습니다. 특히 w가 클 경우에는 상당한 시간이 소요될 것입니다.

문제 해결을 위한 몇 가지 제안을 드리자면:

  1. 가지치기(pruning): 과정 중에 무게의 합이 이미 w를 초과한 경우 더 이상 탐색하지 않도록 합니다.
  2. 메모이제이션(memoization): 같은 레벨의 같은 무게의 합을 가진 경우를 저장하여 중복 계산을 방지합니다.
  3. BFS 대신 DFS 사용: DFS는 재귀적으로 각 경우를 탐색하고, 가지치기를 더 쉽게 적용할 수 있어, 이 문제에서 조금 더 적합할 수 있습니다.

아래의 코드는 시간 초과 문제를 해결하기 위해 필요한 수정 사항을 보여주고 있지는 않지만, 위에서 제안한 방법을 적용하여 최적화를 시도해 보시길 추천드립니다.

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