백준 7576번 - 토마토

 

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문제

철수의 토마토 농장에서는 토마토를 보관하는 큰 창고를 가지고 있다. 토마토는 아래의 그림과 같이 격자 모양 상자의 칸에 하나씩 넣어서 창고에 보관한다. 

창고에 보관되는 토마토들 중에는 잘 익은 것도 있지만, 아직 익지 않은 토마토들도 있을 수 있다. 보관 후 하루가 지나면, 익은 토마토들의 인접한 곳에 있는 익지 않은 토마토들은 익은 토마토의 영향을 받아 익게 된다. 하나의 토마토의 인접한 곳은 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤 네 방향에 있는 토마토를 의미한다. 대각선 방향에 있는 토마토들에게는 영향을 주지 못하며, 토마토가 혼자 저절로 익는 경우는 없다고 가정한다. 철수는 창고에 보관된 토마토들이 며칠이 지나면 다 익게 되는지, 그 최소 일수를 알고 싶어 한다.

토마토를 창고에 보관하는 격자모양의 상자들의 크기와 익은 토마토들과 익지 않은 토마토들의 정보가 주어졌을 때, 며칠이 지나면 토마토들이 모두 익는지, 그 최소 일수를 구하는 프로그램을 작성하라. 단, 상자의 일부 칸에는 토마토가 들어있지 않을 수도 있다.

입력

첫 줄에는 상자의 크기를 나타내는 두 정수 M,N이 주어진다. M은 상자의 가로 칸의 수, N은 상자의 세로 칸의 수를 나타낸다. 단, 2 ≤ M,N ≤ 1,000 이다. 둘째 줄부터는 하나의 상자에 저장된 토마토들의 정보가 주어진다. 즉, 둘째 줄부터 N개의 줄에는 상자에 담긴 토마토의 정보가 주어진다. 하나의 줄에는 상자 가로줄에 들어있는 토마토의 상태가 M개의 정수로 주어진다. 정수 1은 익은 토마토, 정수 0은 익지 않은 토마토, 정수 -1은 토마토가 들어있지 않은 칸을 나타낸다.

토마토가 하나 이상 있는 경우만 입력으로 주어진다.

출력

여러분은 토마토가 모두 익을 때까지의 최소 날짜를 출력해야 한다. 만약, 저장될 때부터 모든 토마토가 익어있는 상태이면 0을 출력해야 하고, 토마토가 모두 익지는 못하는 상황이면 -1을 출력해야 한다.

 

알고리즘 분류

• 그래프 이론
• 그래프 탐색
• 너비 우선 탐색

 

문제 풀이 과정

기본 DFS 문제 풀이 하듯이 풀었는데 틀렸습니다가 나와서 다시 고민을 했어야했다. 그러던 중 예제 3과 같은 경우인 입력 값에서 1이 1개가 아니라 여러개 있는 경우를 고려하지 않고 문제를 풀었었다.

 

이것을 고려하지 않았을 때는 입력 값을 전부 배열에 넣은 다음 이중 포문을 이용하여 1일 때 DFS 를 실행하도록 하였다.

 

1이 여러개인 경우를 고려하니 이 방식으로 문제를 풀면 해결이 되지 않는다.

입력을 받아 배열을 초기화 할때 1인 경우에는 미리 큐에 좌표를 다 넣은 뒤 DFS 를 실행해야 한다.

 

for (int j = 0; j < M; j++) {
    box[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
    if(box[i][j] == 1){
        queue.add(new int[] {i,j});
    }
}

 

DFS 를 실행하여 큐가 빌때까지 반복문을 실행 하며, 새로운 좌표를 만들어서 배열 인덱스 범위 안에 해당 되면 토마도가 안익었는지(0) 확인 하며, 방문한적이 없으면 if 문 안에 있는 코드를 수행하게 된다.

이때 box[A][B] = box[cur[0]][cur[1]]+1; 를 한 이유는 day 를 계산하기 위함이다.

 

for (int i = 0; i < 4; i++) {
    int A = cur[0] + dx[i];
    int B = cur[1] + dy[i];
    if(A >=0 && B >=0 && A < N && B < M) {
        if (box[A][B] == 0 && !visited[A][B]) {
            box[A][B] = box[cur[0]][cur[1]]+1;
            visited[A][B] = true;
            queue.add(new int[]{A, B});
        }
    }
}

 

예제 1을 실행하면 아래 사진처럼 실행이 된다. 실행되는 시간을 현재 값에서 새로 찾은 좌표에다가 +1을 해주는 방식으로 문제를 풀었다.

이때 결과 값은 아래 배열에서 최대 값을 찾은 뒤 -1 한 값이 최종 결과 값이다.

 

전체코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    public static int N;
    public static int M;
    public static int[][] box;
    public static boolean[][] visited;

    public static Queue<int []> queue;
    public static void DFS(){
        int[] dx = {0,1,0,-1};
        int[] dy = {1,0,-1,0};

        while (!queue.isEmpty()){
            int[] cur = queue.poll();
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int A = cur[0] + dx[i];
                int B = cur[1] + dy[i];
                if(A >=0 && B >=0 && A < N && B < M) {
                    if (box[A][B] == 0 && !visited[A][B]) {
                        box[A][B] = box[cur[0]][cur[1]]+1;
                        visited[A][B] = true;
                        queue.add(new int[]{A, B});
                    }
                }
            }
        }
    }


    public static int check(){
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                if(box[i][j] == 0){
                    return -1;
                }
            }
        }
        return 0;
    }

    public static int Max(){
        int max = Integer.MIN_VALUE;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                if(box[i][j] > max){
                    max = box[i][j];
                }
            }
        }
        return max -1;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(bf.readLine());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken()); //가로
        N = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 세로
        box = new int[N][M];
        visited = new boolean[N][M];
        queue = new LinkedList();

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            st = new StringTokenizer(bf.readLine());
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                box[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
                if(box[i][j] == 1){
                    queue.add(new int[] {i,j});
                }
            }
        }

        DFS();

        if(check() == -1){
            System.out.println(-1);
        }
        else{
            System.out.println(Max());
        }

    }
}