[백준 2623] 음악프로그램 (C++)

https://www.acmicpc.net/problem/2623

문제

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인터넷 방송 KOI(Korea Open Internet)의 음악 프로그램 PD인 남일이는 자기가 맡은 프로그램 '뮤직 KOI'에서 가수의 출연 순서를 정하는 일을 매우 골치 아파한다. 순서를 정하기 위해서는 많은 조건을 따져야 한다.

그래서 오늘 출연 예정인 여섯 팀의 가수에 대해서 남일이가 보조 PD 세 명에게 각자 담당한 가수의 출연 순서를 정해오게 하였다. 보조 PD들이 가져온 것은 아래와 같다.

• 1 4 3
• 6 2 5 4
• 2 3

첫 번째 보조 PD는 1번 가수가 먼저, 다음에 4번 가수, 다음에 3번 가수가 출연하기로 순서를 정했다. 두 번째 보조 PD는 6번, 2번, 5번, 4번 순으로 자기 담당 가수들의 순서를 정했다. 한 가수를 여러 보조 PD가 담당할 수도 있다. 마지막으로, 세 번째 보조 PD는 2번 먼저, 다음에 3번으로 정했다.

남일이가 할 일은 이 순서들을 모아서 전체 가수의 순서를 정하는 것이다. 남일이는 잠시 생각을 하더니 6 2 1 5 4 3으로 순서를 정했다. 이렇게 가수 순서를 정하면 세 보조 PD가 정해온 순서를 모두 만족한다. 물론, 1 6 2 5 4 3으로 전체 순서를 정해도 괜찮다.

경우에 따라서 남일이가 모두를 만족하는 순서를 정하는 것이 불가능할 수도 있다. 예를 들어, 세 번째 보조 PD가 순서를 2 3 대신에 3 2로 정해오면 남일이가 전체 순서를 정하는 것이 불가능하다. 이번에 남일이는 우리 나라의 월드컵 4강 진출 기념 음악제의 PD를 맡게 되었는데, 출연 가수가 아주 많다. 이제 여러분이 해야 할 일은 보조 PD들이 가져 온 순서들을 보고 남일이가 가수 출연 순서를 정할 수 있도록 도와 주는 일이다.

보조 PD들이 만든 순서들이 입력으로 주어질 때, 전체 가수의 순서를 정하는 프로그램을 작성하시오.

 

입력

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첫째 줄에는 가수의 수 N과 보조 PD의 수 M이 주어진다. 가수는 번호 1, 2,…,N 으로 표시한다. 둘째 줄부터 각 보조 PD가 정한 순서들이 한 줄에 하나씩 나온다. 각 줄의 맨 앞에는 보조 PD가 담당한 가수의 수가 나오고, 그 뒤로는 그 가수들의 순서가 나온다. N은 1이상 1,000이하의 정수이고, M은 1이상 100이하의 정수이다.

 

출력

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출력은 N 개의 줄로 이뤄지며, 한 줄에 하나의 번호를 출력한 다. 이들은 남일이가 정한 가수들의 출연 순서를 나타낸다. 답이 여럿일 경우에는 아무거나 하나를 출력 한다. 만약 남일이가 순서를 정하는 것이 불가능할 경우에는 첫째 줄에 0을 출력한다.

 

문제 풀이

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위상 정렬 문제.

큐를 이용해 indegree가 0인 노드(=이전에 공연할 가수가 없는 사람)들을 탐색해주면 된다.

각 PD들이 정한 순서를 벡터 배열에 저장한 후, 각 가수들에 대해 바로 다음 순서가 될 수 있는 가수들을 벡터 배열 graph에 저장한다. 또한 A 가수- B 가수 순으로 출연 순서가 정해졌다면 B 가수의 indegree를 1 올려준다.

첫 탐색 시 indegree가 0인 가수들을 모두 큐에 넣어준 후, 큐의 front에 해당하는 가수가 공연하면 된다. 해당 가수가 공연하고 나면 pop()한 후, graph에서 다음 순서가 될 수 있는 가수의 indegree를 1씩 감소시켜준다. 만약 indegree가 0이라면 그 가수는 공연할 수 있으므로 큐에 넣어준다.

모든 사람의 순서가 정해진다면 큐에 N개의 데이터가 들어갔다 나가게 된다.

 

예시로 입력 예제 1을 보자.

그래프로 보여지는 순서는 다음과 같다.

현 상태에서 1번과 6번은 바로 공연할 수 있다.

큐

1 6

1번이 공연한다고 하면, 다음과 같은 상태가 된다.

 

1번이 공연을 마쳤고 4번은 그 이외에 먼저 공연해야 하는 사람이 없으므로 4번이 공연을 할 수 있다. 큐에 4번을 넣어준다. 큐에 들어가지 않은 나머지는 먼저 출연해야 하는 사람이 있기 때문에 아직 출연이 불가능하다. 

큐

6 4

큐의 첫번째인 6번이 공연을 마치면, 2번은 6번 이외에 먼저 공연해야 하는 사람이 없으므로 2번이 공연을 할 수 있다. 큐에 2번을 넣어준다. 큐에 들어가지 않은 나머지는 먼저 출연해야 하는 사람이 있기 때문에 아직 출연이 불가능하다. 

큐

4 2

 큐의 첫번째인 4번이 공연을 마쳤을 때, 3번은 먼저 출연해야 하는 사람이 있으므로(즉, indegree가 1이므로) 아직 출연할 수 없다.

 

큐

2

 

큐의 첫번째인 2번이 공연을 마치면, 그 이외에 먼저 출연해야 하는 사람이 없는 3번, 5번이 출연 가능해진다.

 

큐

3 5

 

큐의 첫번째인 3번이 공연을 마쳤다.

큐

5

 

큐의 첫번째인 5번이 공연을 마쳤고, 6명 모두 출연하였다.

큐

따라서 가능한 정답 중 하나는 1-6-4-2-3-5이다. 

 

아래는 코드.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;

int main()
{
	cin.tie(NULL);
	ios::sync_with_stdio(false);

	int N, M;
	int counts, num;
	cin >> N >> M;
	vector<int>* graph = new vector<int>[N];
	vector<int>* assistant = new vector<int>[M];
	queue<int> q;
	queue<int> answerQueue;
	int* inDegree = new int[N];
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		inDegree[i] = 0;
	}
	for (int i = 0; i < M; i++)
	{
		cin >> counts;
		for (int j = 0; j < counts; j++)
		{
			cin >> num;
			assistant[i].push_back(num-1);
		}
	}
	for (int i = 0; i < M; i++)
	{
		for (int j = 1; j < assistant[i].size(); j++)
		{
			int prev = assistant[i].at(j-1);
			int current = assistant[i].at(j);
			graph[prev].push_back(current);
			inDegree[current]++;
		}
	}
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		if (inDegree[i] == 0)
		{
			q.push(i);
		}
	}
	while (!q.empty())
	{
		int currentOrder = q.front();
		for (int i = 0; i < graph[currentOrder].size(); i++)
		{
			int next = graph[currentOrder].at(i);
			inDegree[next]--;
			if (inDegree[next] == 0)
			{
				q.push(next);
			}
		}
		answerQueue.push(currentOrder);
		q.pop();
	}
	if (answerQueue.size() == N)
	{
		while (!answerQueue.empty())
		{
			cout << answerQueue.front()+1<<"\n";
			answerQueue.pop();
		}
	}
	else
	{
		cout << 0 << "\n";
	}
	return 0;
}