[Java] 백준 10159번 : 저울

문제

무게가 서로 다른 N 개의 물건이 있다. 각 물건은 1부터 N 까지 번호가 매겨져 있다. 우리는 일부 물건 쌍에 대해서 양팔 저울로 어떤 것이 무거운 것인지를 측정한 결과표를 가지고 있다. 이 결과표로부터 직접 측정하지 않은 물건 쌍의 비교 결과를 알아낼 수도 있고 알아내지 못할 수도 있다. 예를 들어, 총 6개의 물건이 있고, 다음 5개의 비교 결과가 주어졌다고 가정하자. ([1]은 1번 물건의 무게를 의미한다.)

[1]>[2], [2]>[3], [3]>[4], [5]>[4], [6]>[5]

우리는 [2]>[3], [3]>[4]로부터 [2]>[4]라는 것을 알 수 있다. 하지만, 물건 2와 물건 6을 비교하는 경우, 앞서의 결과만으로는 어느 것이 무거운지 알 수 없다. 이와 같이, 물건 2는 물건 1, 3, 4와의 비교 결과는 알 수 있지만, 물건 5, 6과의 비교 결과는 알 수 없다. 물건 4는 모든 다른 물건과의 비교 결과를 알 수 있다. 

비교 결과가 모순되는 입력은 없다고 가정한다. 위 예제의 기존 측정 결과에 [3]>[1]이 추가되었다고 가정하자. 이 경우 [1]>[2], [2]>[3]이므로 우리는 [1]>[3]이라는 것을 예측할 수 있는데, 이는 기존에 측정된 결과 [3]>[1]과 서로 모순이므로 이러한 입력은 가능하지 않다. 

물건의 개수 N 과 일부 물건 쌍의 비교 결과가 주어졌을 때, 각 물건에 대해서 그 물건과의 비교 결과를 알 수 없는 물건의 개수를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 

입력

첫 줄에는 물건의 개수 N 이 주어지고, 둘째 줄에는 미리 측정된 물건 쌍의 개수 M이 주어진다. 단, 5 ≤ N ≤ 100 이고, 0 ≤ M ≤ 2,000이다. 다음 M개의 줄에 미리 측정된 비교 결과가 한 줄에 하나씩 주어진다. 각 줄에는 측정된 물건 번호를 나타내는 두 개의 정수가 공백을 사이에 두고 주어지며, 앞의 물건이 뒤의 물건보다 더 무겁다.

출력

여러분은 N개의 줄에 결과를 출력해야 한다. i 번째 줄에는 물건 i 와 비교 결과를 알 수 없는 물건의 개수를 출력한다.

예제 입력 1

6
5
1 2
2 3
3 4
5 4
6 5

예제 출력 1

2
2
2
0
3
3

예제 입력 2

9
11
2 1
3 1
2 8
2 9
7 8
4 5
6 7
6 3
1 7
6 2
1 9

예제 출력 2

2
3
3
7
7
2
3
3
4

 

소스코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {

	private static BufferedReader br;
	private static StringTokenizer st;
	
	private static int N, M;
	private static List<Integer> []lighter;
	private static List<Integer> []heavier;
	private static boolean []visitedL, visitedH;
	private static int []cntL, cntH;
	
	public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {
		br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		N=Integer.parseInt(br.readLine());
		M=Integer.parseInt(br.readLine());
		lighter=new ArrayList[N+1];
		heavier=new ArrayList[N+1];
		cntL=new int[N+1];
		cntH=new int[N+1];
		
		for(int i=1;i<=N;i++) {
			lighter[i]=new ArrayList<>();
			heavier[i]=new ArrayList<>();
		}
		
		for(int i=0;i<M;i++) {
			st=new StringTokenizer(br.readLine());
			int a=Integer.parseInt(st.nextToken());
			int b=Integer.parseInt(st.nextToken());
			lighter[a].add(b);
			heavier[b].add(a);
		}
		
		for(int i=1;i<=N;i++) {
			visitedL=new boolean[N+1];
			visitedL[i]=true;
			dfsL(i, i);
			visitedH=new boolean[N+1];
			visitedH[i]=true;
			dfsH(i, i);
		}
		
		for(int i=1;i<=N;i++) System.out.println(N-(cntL[i]+cntH[i])-1);
	}

	private static void dfsL(int start, int x) {	// start보다 더 가벼운 물건 개수 구하기
		if(lighter[x].size()==0) return;
		for(int i:lighter[x]) {
			if(!visitedL[i]) {
				visitedL[i]=true;
				cntL[start]++;
				dfsL(start, i);
			}
		}
	}
	private static void dfsH(int start, int x) {	// start보다 더 무거운 물건 개수 구하기
		if(heavier[x].size()==0) return;
		for(int i:heavier[x]) {
			if(!visitedH[i]) {
				visitedH[i]=true;
				cntH[start]++;
				dfsH(start, i);
			}
		}
	}
}

1. 주어진 비교 정보를 각각 가벼운 물건 리스트, 무거운 물건 리스트에 저장합니다.

2. 각 물건에 대해 리스트에 저장된 값을 dfs를 돌며 확실하게 가볍거나 무거운 물건들의 개수를 구합니다.

3. (전체 물건 개수)-(자신)-(리스트에 저장된 개수) = 결과