[프로그래머스/자바] 단어 변환 - BFS

문제 설명

두 개의 단어 begin, target과 단어의 집합 words가 있습니다. 아래와 같은 규칙을 이용하여 begin에서 target으로 변환하는 가장 짧은 변환 과정을 찾으려고 합니다.

1. 한 번에 한 개의 알파벳만 바꿀 수 있습니다.

2. words에 있는 단어로만 변환할 수 있습니다.

예를 들어 begin이 "hit", target가 "cog", words가 ["hot","dot","dog","lot","log","cog"]라면 "hit" -> "hot" -> "dot" -> "dog" -> "cog"와 같이 4단계를 거쳐 변환할 수 있습니다.

두 개의 단어 begin, target과 단어의 집합 words가 매개변수로 주어질 때, 최소 몇 단계의 과정을 거쳐 begin을 target으로 변환할 수 있는지 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

• 각 단어는 알파벳 소문자로만 이루어져 있습니다.
• 각 단어의 길이는 3 이상 10 이하이며 모든 단어의 길이는 같습니다.
• words에는 3개 이상 50개 이하의 단어가 있으며 중복되는 단어는 없습니다.
• begin과 target은 같지 않습니다.
• 변환할 수 없는 경우에는 0를 return 합니다.

입출력 예

begin	target	words	return
"hit"	"cog"	["hot", "dot", "dog", "lot", "log", "cog"]	4
"hit"	"cog"	["hot", "dot", "dog", "lot", "log"]	0

입출력 예 설명

예제 #1
문제에 나온 예와 같습니다.

예제 #2
target인 "cog"는 words 안에 없기 때문에 변환할 수 없습니다.

 

 

 

 

 

풀이 방법

1. 단어 변환 문제이기 때문에 BFS 알고리즘을 선택

-> 너비 우선 탐색을 통해 한 단계씩 진행하면서 최단 경로를 탐색함. 시작 단어에서부터 한 단계씩 변환 가능한 단어들을 탐색하며, 최단 경로를 찾을 수 있음. 또한, Queue 자료구조를 활용해 구현이 비교적 간단하고 직관적임

 

2. 중복을 피하기 위해 HashSet 자료구조를 선택

-> 주어진 words 배열에는 중복된 단어가 있을 수 있음. 중복된 단어는 변환 과정에서 여러 번 탐색될 수 있으므로, HashSet을 사용해 중복을 제거하고 각 단어를 한 번씩만 탐색하도록 함. 특히, 검색 연산의 시간 복잡도가 O(1)로 매우 빠르기 때문에, 단어 변환 가능 여부를 효율적으로 확인할 수 있음. 

 

3. boolean형 메서드

-> diffCnt값이 1일 때만 (다른 문자의 수가 1일 때만) true를 반환하도록 return diffCnt == 1로 선언

import java.util.*;
class Solution {
    public int solution(String begin, String target, String[] words) {
        int answer = 0;
        
        Queue<String> queue = new LinkedList<>(); // 변환 가능한 단어들을 저장할 queue
        Set<String> set = new HashSet<>(Arrays.asList(words)); // 단어들의 집합 set
        
        if(!set.contains(target)){
            return 0; // 변환할 수 없는 경우
        }
        
        queue.offer(begin); // queue에 begin 단어 추가
        set.remove(begin); // set에서 begin 단어 제거
        
        while (!queue.isEmpty()){
            
            for (int i=0; i<queue.size(); i++){
                // queue에서 단어를 하나씩 꺼내어 current (현재단어)에 저장
                String current = queue.poll();
                
                if (current.equals(target)){
                    return answer; // 타겟 단어에 도달
                }
                
                // HashSet 타입은 for 루프를 사용할 수 없으므로 to.Array()를 사용해 배열로 변환
                for (String word : set.toArray(new String[set.size()])){
                    // 변환 가능하면 queue에 해당 단어를 추가하고 set에서 제거
                    if(canConvert(current,word)){
                        queue.offer(word);
                        set.remove(word);
                    }
                }
            }
            
            answer++;
        }
        
        return 0; // 변환할 수 없는 경우
    }
    
    private boolean canConvert(String word1, String word2){
        int diffCnt = 0;
        for (int i = 0; i<word1.length(); i++){
            if (word1.charAt(i) != word2.charAt(i)){
                diffCnt++;
            }
        }
        return diffCnt ==1;
    }
}