[백준] 7576번 토마토문제 BFS로 풀기
1. 문제
1) 링크
2) 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.
3) 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.
4) 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.
더 자세한 문제사항은 위의 링크에 들어가서 확인해보자
2.풀이
https://www.programmingstory.com/2024/02/2178-bfs-dfs.html
우선 이 문제는 위의 문제와 굉장히 유사하다. 이 문제 또한 그래프 문제인데 BFS로밖에 풀수 없는 문제이다. 그 이유는 위의 포스팅에서 설명해놓았으니 들어가서 확인해보자.
이 문제가 위와 다른 한 가지 점은 시작점이 주어져있지 않다는 것이다. 위의 문제는 점 (1,1)에서 시작하는 것이기 때문에 queue에 시작점을 먼저 넣고 시작을 하면 되었는데 이 문제는 어디서 시작하는지 주어져 있지 않기 때문에 다르다. 따라서 문제에서 익은 토마토를 입력을 받으면 해당 칸을 queue에다가 넣어주는 과정이 필요하다. 전체 모든 칸의 distance를 우선 -1로 초기화해준 후 익은 토마토의 distance는 0으로 바꾸어서 시작하면 된다.
여기서는 또한 전의 문제처럼 check 배열을 사용하지 않아도 푸는 것이 가능한데 이유는 distance가 -1이 아니라는 이야기는 이미 계산이 되었다는 이야기와 같기 때문이다.
따라서 이 문제는 입력을 받을 때 queue에 넣어야 한다는 것을 처리해주어야 한다. 해당 부분의 코드는 아래와 같다.
Queue<Pair> q=new LinkedList<>();
for(int i=0; i<n; i++){
for(int j=0; j<m; j++){
distance[i][j]=-1;
a[i][j]=sc.nextInt();
if (a[i][j]==1){
q.add(new Pair(i,j));
distance[i][j]=0;
}
}
}여기서 이미 익은 토마토는 queue에다가 넣어주었고 distance도 0으로 처리해주었다. (이 토마토들이 시작점이 되서 위,아래, 좌, 우를 검사하는 것이다)
while (!q.isEmpty()) {
Pair p = q.remove();
int x = p.x;
int y = p.y;
for (int k=0; k<4; k++) {
int nx = x+dx[k];
int ny = y+dy[k];
if (0 <= nx && nx < n && 0 <= ny && ny < m) {
if (a[nx][ny] == 0 && distance[nx][ny] == -1) {
q.add(new Pair(nx, ny));
distance[nx][ny] = distance[x][y] + 1;
}
}
}
}위의 코드는 queue를 처리해주는 부분이다. 이것 또한 인접한 것들을 살펴보면서 distance를 하나씩 증가시켜준다.
3. 코드
최종코드를 살펴보면
import java.util.*;
class Pair{
int x, y;
Pair(int x, int y){
this.x=x;
this.y=y;
}
}
public class Main{
public static int [][]a;
public static int distance[][];
public static int []dx={0,0,1,-1};
public static int []dy={1,-1,0,0};
public static void main(String[] args){
Scanner sc=new Scanner(System.in);
int m=sc.nextInt();
int n=sc.nextInt();
a=new int [n][m];
distance=new int [n][m];
Queue<Pair> q=new LinkedList<>();
for(int i=0; i<n; i++){
for(int j=0; j<m; j++){
distance[i][j]=-1;
a[i][j]=sc.nextInt();
if (a[i][j]==1){
q.add(new Pair(i,j));
distance[i][j]=0;
}
}
}
while (!q.isEmpty()) {
Pair p = q.remove();
int x = p.x;
int y = p.y;
for (int k=0; k<4; k++) {
int nx = x+dx[k];
int ny = y+dy[k];
if (0 <= nx && nx < n && 0 <= ny && ny < m) {
if (a[nx][ny] == 0 && distance[nx][ny] == -1) {
q.add(new Pair(nx, ny));
distance[nx][ny] = distance[x][y] + 1;
}
}
}
}
int ans=0;
for(int i=0; i<n; i++){
for(int j=0; j<m; j++){
if (distance[i][j]>ans){
ans=distance[i][j];
}
}
}
for(int i=0; i<n; i++){
for(int j=0; j<m; j++){
if (a[i][j]==0 && distance[i][j]==-1){
ans=-1;
}
}
}
System.out.println(ans);
}
}위와 같이 쓸 수 있다.