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[알고리즘] 위상 정렬 Topological Sort

위상 정렬(Topological Sort) 위상 정렬이란 어떤 일을 하는 순서를 찾는 알고리즘이다. 즉, 방향 그래프에 존재하는 각 정점들의 선행 순서를 위배하지 않으면서 모든 정점을 나열하는 알고리즘이다. 위상 정렬(Topological Sort)의 특징 하나의 방향 그래프에는 여러 위상 정렬이 가능하다. 위상 정렬의 과정에서 선택되는 정점의 순서를 위상 순서(Topological Order)라 한다. 위상 정렬의 과정에서 그래프에 남아 있는 정점 중에 진입 차수가 0인 정점이 없다면, 위상 정렬 알고리즘은 중단되고 이러한 그래프로 표현된 문제는 실행이 불가능한 문제가 된다. 위상 정렬(Topological Sort)을 이용한 기본적인 해결 방법 진입 차수가 0인 정점(즉, 들어오는 간선의 수가 0)을..

[백준 / Java] 1647번 : 도시 분할 계획

문제 동물원에서 막 탈출한 원숭이 한 마리가 세상구경을 하고 있다. 그러다가 평화로운 마을에 가게 되었는데, 그곳에서는 알 수 없는 일이 벌어지고 있었다. 마을은 N개의 집과 그 집들을 연결하는 M개의 길로 이루어져 있다. 길은 어느 방향으로든지 다닐 수 있는 편리한 길이다. 그리고 각 길마다 길을 유지하는데 드는 유지비가 있다. 임의의 두 집 사이에 경로가 항상 존재한다. 마을의 이장은 마을을 두 개의 분리된 마을로 분할할 계획을 가지고 있다. 마을이 너무 커서 혼자서는 관리할 수 없기 때문이다. 마을을 분할할 때는 각 분리된 마을 안에 집들이 서로 연결되도록 분할해야 한다. 각 분리된 마을 안에 있는 임의의 두 집 사이에 경로가 항상 존재해야 한다는 뜻이다. 마을에는 집이 하나 이상 있어야 한다. 그..

[백준 / Java] 1644번 : 소수의 연속합

문제 하나 이상의 연속된 소수의 합으로 나타낼 수 있는 자연수들이 있다. 몇 가지 자연수의 예를 들어 보면 다음과 같다. 3 : 3 (한 가지) 41 : 2+3+5+7+11+13 = 11+13+17 = 41 (세 가지) 53 : 5+7+11+13+17 = 53 (두 가지) 하지만 연속된 소수의 합으로 나타낼 수 없는 자연수들도 있는데, 20이 그 예이다. 7+13을 계산하면 20이 되기는 하나 7과 13이 연속이 아니기에 적합한 표현이 아니다. 또한 한 소수는 반드시 한 번만 덧셈에 사용될 수 있기 때문에, 3+5+5+7과 같은 표현도 적합하지 않다. 자연수가 주어졌을 때, 이 자연수를 연속된 소수의 합으로 나타낼 수 있는 경우의 수를 구하는 프로그램을 작성하시오. 입력 첫째 줄에 자연수 N이 주어진다...

[백준 / Java] 1202번 : 보석 도둑

문제 세계적인 도둑 상덕이는 보석점을 털기로 결심했다. 상덕이가 털 보석점에는 보석이 총 N개 있다. 각 보석은 무게 Mi와 가격 Vi를 가지고 있다. 상덕이는 가방을 K개 가지고 있고, 각 가방에 담을 수 있는 최대 무게는 Ci이다. 가방에는 최대 한 개의 보석만 넣을 수 있다. 상덕이가 훔칠 수 있는 보석의 최대 가격을 구하는 프로그램을 작성하시오. 입력 첫째 줄에 N과 K가 주어진다. (1 ≤ N, K ≤ 300,000) 다음 N개 줄에는 각 보석의 정보 Mi와 Vi가 주어진다. (0 ≤ Mi, Vi ≤ 1,000,000) 다음 K개 줄에는 가방에 담을 수 있는 최대 무게 Ci가 주어진다. (1 ≤ Ci ≤ 100,000,000) 모든 숫자는 양의 정수이다. 출력 첫째 줄에 상덕이가 훔칠 수 있는 ..

[백준 / Java] 1197번 : 최소 스패닝 트리

문제 그래프가 주어졌을 때, 그 그래프의 최소 스패닝 트리를 구하는 프로그램을 작성하시오. 최소 스패닝 트리는, 주어진 그래프의 모든 정점들을 연결하는 부분 그래프 중에서 그 가중치의 합이 최소인 트리를 말한다. 입력 첫째 줄에 정점의 개수 V(1 ≤ V ≤ 10,000)와 간선의 개수 E(1 ≤ E ≤ 100,000)가 주어진다. 다음 E개의 줄에는 각 간선에 대한 정보를 나타내는 세 정수 A, B, C가 주어진다. 이는 A번 정점과 B번 정점이 가중치 C인 간선으로 연결되어 있다는 의미이다. C는 음수일 수도 있으며, 절댓값이 1,000,000을 넘지 않는다. 그래프의 정점은 1번부터 V번까지 번호가 매겨져 있고, 임의의 두 정점 사이에 경로가 있다. 최소 스패닝 트리의 가중치가 -2,147,483,..

Kruskal 알고리즘

Kruskal 알고리즘 탐욕적인 방법(greedy method) 을 이용하여 네트워크(가중치를 간선에 할당한 그래프)의 모든 정점을 최소 비용으로 연결하는 최적 해답을 구하는 것 탐욕적인 방법 결결정을 해야 할 때마다 그 순간에 가장 좋다고 생각되는 것을 선택함으로써 최종적인 해답에 도달하는 것 탐욕적인 방법은 그 순간에는 최적이지만, 전체적인 관점에서 최적이라는 보장이 없기 때문에 반드시 검증해야 한다. 다행히 Kruskal 알고리즘은 최적의 해답을 주는 것으로 증명되어 있다. MST(최소 비용 신장 트리) 가 1) 최소 비용의 간선으로 구성됨 2) 사이클을 포함하지 않음 의 조건에 근거하여 각 단계에서 사이클을 이루지 않는 최소 비용 간선을 선택 한다. Kruskal 알고리즘 동작 그래프의 간선들을 ..