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[kotlin] 코틀린으로 그래프 알고리즘 구현하기

그래프 알고리즘은 실제 세계의 다양한 문제를 해결하는 데에 유용하게 활용됩니다. 여기에는 최단 경로 찾기, 네트워크 플로우 계산, 그리고 지도알고리즘 등이 포함됩니다. 이번에는 코틀린 언어로 그래프 알고리즘을 구현하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

그래프 표현하기

우선, 그래프를 코틀린으로 표현하는 방법에 대해 알아보겠습니다. 그래프는 정점(Vertex)과 간선(Edge)의 집합으로 구성됩니다. 이를 코틀린에서는 클래스와 리스트를 활용하여 표현할 수 있습니다.

class Graph {
    val vertices: MutableList<Vertex> = mutableListOf()
}

class Vertex(val name: String) {
    val edges: MutableList<Edge> = mutableListOf()
}

class Edge(val weight: Int, val target: Vertex)

위와 같이, Graph 클래스에는 Vertex 객체들을 저장하고, 각 Vertex에는 연결된 간선 정보가 담긴 리스트가 포함됩니다. 간선은 가중치와 타겟 Vertex를 가지고 있습니다.

깊이 우선 탐색(DFS) 구현하기

그래프를 탐색하는 가장 기본적인 알고리즘 중 하나인 깊이 우선 탐색(DFS)을 코틀린으로 구현해보겠습니다. DFS는 더 이상 탐색할 정점이 없을 때까지 현재 정점과 연결된 모든 정점을 확인하는 방식으로 동작합니다.

fun dfs(vertex: Vertex, visited: MutableSet<Vertex>) {
    visited.add(vertex)
    println("Visited: ${vertex.name}")

    for (edge in vertex.edges) {
        if (edge.target !in visited) {
            dfs(edge.target, visited)
        }
    }
}

위의 코드에서 dfs 함수는 시작 정점과 방문한 정점들을 저장하는 Set을 인자로 받습니다. 시작 정점부터 깊이 우선으로 탐색하면서 방문한 정점을 출력합니다.

정점의 개수 세기

그래프에서 정점의 개수를 세는 방법은 간단합니다. 단순히 Graph 객체에 포함된 vertices 리스트의 길이를 계산하면 됩니다.

val graph = Graph()
// 그래프 초기화
val vertexCount = graph.vertices.size

마치며

이러한 방법을 통해 코틀린으로 그래프 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 그 외에도 다양한 그래프 알고리즘을 구현할 수 있으며, 중요한 것은 그래프의 기본 원리와 각 알고리즘의 동작 방식을 잘 파악하는 것입니다.

이상으로 그래프 알고리즘을 코틀린으로 구현하는 방법에 대해 알아보았습니다. 감사합니다.

참고 자료

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