[PS] 인프런 강의 - BFS 2. 토마토

 

문제

현수의 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. 현수는 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.

▣ 입력설명
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.

 

▣ 출력설명
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.

 

▣ 입력예제 1
6 4
0 0 -1 0 0 0
0 0 1 0 -1 0
0 0 -1 0 0 0
0 0 0 0 -1 1

▣ 출력예제 1
4

출처 : 한국정보올림피아드

 

풀이

헷갈릴 수 있는데... 가로칸 길이 m은 열의 개수이고 세로칸 길이 n은 행의 개수이다.

 

따라서 배열의 사이즈를 다음과 같이 잡아줘야한다.

 

box = new int[n][m]; //[행][열]

 

익은 토마토 여러개가 동시다발적으로 퍼져나가는 문제라서, 날짜를 동시에 계산해야하는데 이럴 때는 날짜가 곧 레벨이 되므로 BFS로 풀면된다.

 

BFS가 돌기 전에 익은 토마토(1)의 좌표만 모두 큐에 넣어둔다. ★ 중요!! 핵심 포인트

 

BFS에서는 익은 토마토의 좌표에서 좌/우/위/아래 중 익지 않은 토마토(0)를 찾는다.

그 토마토의 값을 1로 변경하고,  dis 배열에 날짜 누적합을 저장해준다. (초기값은 0이다)

 

예를 들어 예제에서 익은 토마토는 (3, 5), (1, 3)으로 두 개인데, 이 토마토들의 인접한 곳에 있는 토마토는 똑같이 0+1= 1 날짜 1이 저장된다. (BFS의 레벨이 날짜)

 

그러므로 레벨이 바뀌어서 다시 큐에서 값을 꺼내기 전에 큐에 '이번에 익은' 토마토 좌표를 넣어둬야 한다. (주의!!)

 

BFS 함수가 끝나면 마지막 날짜는 dis 배열 최대값이 된다.

익지 않은 토마토가 있는지 확인 유무는 bollean 변수 flag를 사용해서 체크하면 된다.

 

코드

import java.awt.Point;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

public class Main {
	static int n, m;
	static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
	static int[] dy = {0, 1, 0, -1};
	static int[][] box, dis;
	static Queue<Point> Q = new LinkedList<Point>();
	
	public static void BFS() {		
		while(!Q.isEmpty()){
			Point cv = Q.poll(); //꺼낸다 (현재 칸)
			
			for(int i=0; i<4; i++) {
				int nx = cv.x + dx[i]; //행
				int ny = cv.y + dy[i]; //열
				
				if(nx>=0 && nx<n && ny>=0 && ny<m && box[nx][ny] == 0) {
					Q.offer(new Point(nx, ny)); //익은 토마토만 나중에 다시 체크
					box[nx][ny] = 1; //익는다
					dis[nx][ny] = dis[cv.x][cv.y] + 1; //날짜 누적합(주의: cv가 현재지점)
				}
			}
		}
	}
 
	public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        
        m = in.nextInt(); //가로 칸 수. 열(colum)
        n = in.nextInt(); //세로 칸 수. 행(row)
                
        box = new int[n][m]; //[행][열]
        dis = new int[n][m];
        for(int i=0; i<n; i++) {
        	for(int j=0; j<m; j++) { //가로끝나면 세로 넘어감
        		box[i][j] = in.nextInt();
        		
        		if(box[i][j] == 1) { //★익은 토마토면 큐에 넣는다!!
        			Point point= new Point(i, j);
            		Q.offer(point);
        		}
        		
        	}
        }
        
        BFS();
        int answer = Integer.MIN_VALUE;
        boolean flag = true;
        //토마토 모두 익었는지 확인
        for(int i=0; i<n; i++) {
        	for(int j=0; j<m; j++) {
        		if(box[i][j] == 0) {
        			flag = false;
        			break;
        		}
        	}
        }
        
        //모두 익었으면 최소 날짜(dis에서 가장 큰 값이 누적날짜 결과) 출력
        if(flag) {
            for(int i=0; i<n; i++) {
            	for(int j=0; j<m; j++) {
            		answer = Math.max(answer, dis[i][j]); //큰 값 구하기
            	}
            }
        }
        
        System.out.println(answer);
        
    }
}