[Gold II] Title: 네트워크 복구, Time: 308 ms, Memory: 78580 KB -BaekjoonHub

Author: 051198Hz

백준/Gold/2211. 네트워크 복구/README.md

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+# [Gold II] 네트워크 복구 - 2211 
+
+[문제 링크](https://www.acmicpc.net/problem/2211) 
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+### 성능 요약
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+메모리: 78580 KB, 시간: 308 ms
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+### 분류
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+그래프 이론, 최단 경로, 데이크스트라
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+### 제출 일자
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+2025년 11월 13일 19:50:36
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+### 문제 설명
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+<p>N(1 ≤ N ≤ 1,000)개의 컴퓨터로 구성된 네트워크가 있다. 이들 중 몇 개의 컴퓨터들은 서로 네트워크 연결이 되어 있어 서로 다른 두 컴퓨터 간 통신이 가능하도록 되어 있다. 통신을 할 때에는 서로 직접 연결되어 있는 회선을 이용할 수도 있으며, 회선과 다른 컴퓨터를 거쳐서 통신을 할 수도 있다.</p>
+
+<p>각 컴퓨터들과 회선은 그 성능이 차이가 날 수 있다. 따라서 각각의 직접 연결되어 있는 회선을 이용해서 통신을 하는데 걸리는 시간이 서로 다를 수 있다. 심지어는 직접 연결되어 있는 회선이 오히려 더 느려서, 다른 컴퓨터를 통해서 통신을 하는 것이 더 유리할 수도 있다. 직접 연결되어 있는 회선을 사용할 경우에는 그 회선을 이용해서 통신을 하는 데 드는 시간만큼이 들게 된다. 여러 개의 회선을 거치는 경우에는 각 회선을 이용해서 통신을 하는 데 드는 시간의 합만큼의 시간이 걸리게 된다.</p>
+
+<p>어느 날, 해커가 네트워크에 침입하였다. 네트워크의 관리자는 우선 모든 회선과 컴퓨터를 차단한 후, 해커의 공격을 막을 수 있었다. 관리자는 컴퓨터에 보안 시스템을 설치하려 하였는데, 버전 문제로 보안 시스템을 한 대의 슈퍼컴퓨터에만 설치할 수 있었다. 한 컴퓨터가 공격을 받게 되면, 네트워크를 통해 슈퍼컴퓨터에 이 사실이 전달이 되고, 그러면 슈퍼컴퓨터에서는 네트워크를 이용해서 보안 패킷을 전송하는 방식을 사용하기로 하였다. 준비를 마친 뒤, 관리자는 다시 네트워크를 복구하기로 하였다. 이때, 다음의 조건들이 만족되어야 한다.</p>
+
+<ol>
+	<li>해커가 다시 공격을 할 우려가 있기 때문에, 최소 개수의 회선만을 복구해야 한다. 물론, 그렇다면 아무 회선도 복구하지 않으면 되겠지만, 이럴 경우 네트워크의 사용에 지장이 생기게 된다. 따라서 네트워크를 복구한 후에 서로 다른 두 컴퓨터 간에 통신이 가능하도록 복구해야 한다.</li>
+	<li>네트워크를 복구해서 통신이 가능하도록 만드는 것도 중요하지만, 해커에게 공격을 받았을 때 보안 패킷을 전송하는 데 걸리는 시간도 중요한 문제가 된다. 따라서 슈퍼컴퓨터가 다른 컴퓨터들과 통신하는데 걸리는 최소 시간이, 원래의 네트워크에서 통신하는데 걸리는 최소 시간보다 커져서는 안 된다.</li>
+</ol>
+
+<p>원래의 네트워크에 대한 정보가 주어졌을 때, 위의 조건을 만족하면서 네트워크를 복구하는 방법을 알아내는 프로그램을 작성하시오.</p>
+
+### 입력 
+
+ <p>첫째 줄에 두 정수 N, M이 주어진다. 다음 M개의 줄에는 회선의 정보를 나타내는 세 정수 A, B, C가 주어진다. 이는 A번 컴퓨터와 B번 컴퓨터가 통신 시간이 C (1 ≤ C ≤ 10)인 회선으로 연결되어 있다는 의미이다. 컴퓨터들의 번호는 1부터 N까지의 정수이며, 1번 컴퓨터는 보안 시스템을 설치할 슈퍼컴퓨터이다. 모든 통신은 완전쌍방향 방식으로 이루어지기 때문에, 한 회선으로 연결된 두 컴퓨터는 어느 방향으로도 통신할 수 있다.</p>
+
+### 출력 
+
+ <p>첫째 줄에 복구할 회선의 개수 K를 출력한다. 다음 K개의 줄에는 복구한 회선을 나타내는 두 정수 A, B를 출력한다. 이는 A번 컴퓨터와 B번 컴퓨터를 연결하던 회선을 복구한다는 의미이다. 출력은 임의의 순서대로 하며, 답이 여러 개 존재하는 경우에는 아무 것이나 하나만 출력하면 된다.</p>
+

백준/Gold/2211. 네트워크 복구/네트워크 복구.swift

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+let inf = 987654321
+let nm = readLine()!.split { $0 == " " }.map { Int(String($0))! },
+    n = nm[0],
+    m = nm[1]
+var graph = [[Edge]](repeating: [Edge](), count: n + 1)
+
+for _ in 0..<m {
+    let abc = readLine()!.split { $0 == " " }.map { Int(String($0))! },
+        a = abc[0],
+        b = abc[1],
+        c = abc[2]
+    graph[a].append(Edge(to: b, cost: c))
+    graph[b].append(Edge(to: a, cost: c))
+}
+
+
+func djst(_ start: Int) -> [[Int]] {
+    var dist = [Int](repeating: inf, count: n+1)
+    var parent = [Int](repeating: -1, count: n + 1)
+    var repairEdge = [[Int]]()
+    var heap = Heap<(Int, Int)>(sort: { $0.1 < $1.1 })
+    heap.insert((start, 0))
+    
+    while !heap.isEmpty {
+        let (currentNode, currentCost)  = heap.pop()!
+
+        if currentCost > dist[currentNode] { continue }
+
+        for edge in graph[currentNode] {
+            let nextCost = currentCost + edge.cost
+
+            if dist[edge.to] > nextCost {
+                // 어떤 노드로부터 진입해야 이 노드로 올 때 최소인지 기록
+                parent[edge.to] = currentNode
+                dist[edge.to] = nextCost
+                heap.insert((edge.to, nextCost))
+            }
+        }
+    }
+    for i in 2...n {
+        if parent[i] != -1 {
+            repairEdge.append([i, parent[i]])
+        }
+    }
+    return repairEdge
+}
+
+let edges = djst(1)
+
+print(edges.count)
+for edge in edges {
+    print(edge[0], edge[1])
+}
+
+
+struct Edge {
+    let to: Int
+    let cost: Int
+}
+
+struct Heap<T> {
+    private var elements: [T]
+    private let priority: (T, T) -> Bool
+
+    init(sort: @escaping (T, T) -> Bool) {
+        self.elements = []
+        self.priority = sort
+    }
+
+    var isEmpty: Bool { elements.isEmpty }
+
+    mutating func insert(_ value: T) {
+        elements.append(value)
+        siftUp(from: elements.count - 1)
+    }
+
+    mutating func pop() -> T? {
+        guard !elements.isEmpty else { return nil }
+        elements.swapAt(0, elements.count - 1)
+        let value = elements.removeLast()
+        siftDown(from: 0)
+        return value
+    }
+
+    private mutating func siftUp(from index: Int) {
+        var child = index
+        var parent = (child - 1) / 2
+        while child > 0 && priority(elements[child], elements[parent]) {
+            elements.swapAt(child, parent)
+            child = parent
+            parent = (child - 1) / 2
+        }
+    }
+
+    private mutating func siftDown(from index: Int) {
+        var parent = index
+        while true {
+            let left = 2 * parent + 1
+            let right = 2 * parent + 2
+            var candidate = parent
+
+            if left < elements.count && priority(elements[left], elements[candidate]) {
+                candidate = left
+            }
+            if right < elements.count && priority(elements[right], elements[candidate]) {
+                candidate = right
+            }
+            if candidate == parent { break }
+            elements.swapAt(parent, candidate)
+            parent = candidate
+        }
+    }
+}