[백준 7576번 : 실버1] 토마토 (BFS/Java)

이번 문제는 BFS로 푸는것을 알고 있었고 그에 맞게 알고리즘을 작성하였지만 인접한 정점을 추가하는 단계를 

count 하는 부분에서 어떻게 할지몰라 약간의 힌트를 보고 문제를 풀었다.

 

 

일단 문제부터 살펴보자.

 

 

 

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.

 

 

이번 문제는 예제 입력과 출력은 너무 길어서 링크를 남겨둘테니 해당 링크에서 확인해보면 될것 같다.

https://www.acmicpc.net/problem/7576

7576번: 토마토

 

 

 

 

 

문제 접근 방법

일단 이번 문제를 접근하는 방법은 BFS를 이용해서 문제를 풀어야 한다.

BFS를 사용하기로 한 이유는 각각의 인접한 모든 정점들을 다 거쳐야 하기때문에 BFS를 사용했다.

 

이번 문제는 이전의 미로탐색 문제와 유사하기때문에 아래 링크를 확인해보고 오면 앞으로 설명할 부분들에 대해서

이해가 빠를것 같다.

https://wpioneer.tistory.com/159?category=1023663 

[백준 2178번 : 실버 1] 미로탐색 ( BFS/ Java)

 

 

일단 이번 문제가 미로탐색 문제와 다른점은

큐에 모든 인접 노드를 큐에 추가 하고 난 다음에 일수+1 을 해야한다는 점이다.

 

 

나는 이부분을 정점을 담을 class를 만들고 그리고 해당 class에 일수를 담을 변수 day를 만들어 해결했다.

class Tomato{
	int x;
	int y;
	int day;
	public Tomato(int x, int y, int day) {
		super();
		this.x = x;
		this.y = y;
		this.day = day;
	}
}

 

위 처럼 Tomato class를 만들어서 처음 토마토가 있는 위치를 

아래와 같이 생성해서 queue에 추가하고 해당 위치를 방문 처리 시켰다. 

Tomato start = new Tomato(3,5,0);
Queue<Tomato> que = new LinkedList<>();
visit[start.x][start.y] = true; //시작지점 방문 처리
que.add(start); //시작지점 que에 넣기

 

그리고 나서 해당 부분과 인접한 정점들이 정보를 queue에 담을때 일수+1 한후 queue에 담는것이다.

		int[] dx = {1,0,-1,0};
		int[] dy = {0,1,0,-1};
		
		Tomato last = new Tomato(0,0,0);;
		//큐가 비어 있지 않다면 진입
		while(!que.isEmpty()) {
			Tomato temp = que.poll();
			for(int i = 0; i<dx.length;i++) { //상하좌우 인접한 토마토 넣는다.
				int xx = temp.x+dx[i];
				int yy = temp.y+dy[i];
				int day = temp.day+1;
				if(xx>=0 && yy>=0 && xx< height && yy<width ) {//범위안에 들어가고
					if(!visit[xx][yy] && tmts[xx][yy]!=-1) {//해당 지점을 방문하지 않았고 -1이 아닐때
						que.add(new Tomato(xx,yy,day)); //큐에 인접한토마도 집어 넣고
						visit[xx][yy] = true;// 해당 부분 방문 처리
					}
				}
			}
			last.day = temp.day;
		}

그렇게 되면 day는 인접노드를 담을때마다 +1이 될테니 결국에 마지막에 남을 Tomato 객체에는

최종 일수가 저장되는것이다.

 

그렇게 해서 일수를 출력했고 그 다음에 내가 한 작업은 다 방문했는지를 체크했다.

 

해당 부분은 안익은 토마토가 있는지 확인해 

토마토가 0이고 아직 방문 안했을때는 -1을 출력하게 했고 아니라면 최종일수를 출력하게 했다.

		boolean flag = false;
		for(int i = 0; i<height;i++) {
			for(int j = 0; j<width;j++) {
				if(tmts[i][j]!=-1&& !visit[i][j]) { //-1이 아니고 방문하지 않았을때 진입
					flag = true;
				}
			}
		}
		if(flag)
			System.out.println(-1);
		else
			System.out.println(last.day);

 

 

따라서 최종 소스는 아래와 같다.

 

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

public class Run {
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Run a = new Run();
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		
		int width = sc.nextInt();
		int height = sc.nextInt();
		int[][] tmts = new int[height][width];
		boolean[][] visit = new boolean[height][width];
		Queue<Tomato> que = new LinkedList<>();
		for(int i = 0;i<height;i++) {
			for(int j = 0; j<width;j++) {
				int tmt = sc.nextInt();
				if(tmt == 1) {
					Tomato start = new Tomato(i,j,0);
					visit[i][j] = true;
					que.add(start);
				}
				tmts[i][j] = tmt;
			}
		}
		
//		
//		int width = 6;
//		int height = 4;
//		Tomato start = new Tomato(3,5,0);
//		int[][] tmts = {{1, -1, 0, 0, 0, 0}, {0, -1, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, -1, 0}, {0, 0, 0, 0, -1, 1}};
//		boolean[][] visit = new boolean[height][width];
//		Queue<Tomato> que = new LinkedList<>();
//		visit[start.x][start.y] = true; //시작지점 방문 처리
//		que.add(start); //시작지점 que에 넣기		
		
		int[] dx = {1,0,-1,0};
		int[] dy = {0,1,0,-1};
		
		Tomato last = new Tomato(0,0,0);;
		//큐가 비어 있지 않다면 진입
		while(!que.isEmpty()) {
			Tomato temp = que.poll();
			for(int i = 0; i<dx.length;i++) { //상하좌우 인접한 토마토 넣는다.
				int xx = temp.x+dx[i];
				int yy = temp.y+dy[i];
				int day = temp.day+1;
				if(xx>=0 && yy>=0 && xx< height && yy<width ) {//범위안에 들어가고
					if(!visit[xx][yy] && tmts[xx][yy]!=-1) {//해당 지점을 방문하지 않았고 -1이 아닐때
						que.add(new Tomato(xx,yy,day)); //큐에 인접한토마도 집어 넣고
						visit[xx][yy] = true;// 해당 부분 방문 처리
					}
				}
			}
			last.day = temp.day;
		}
		boolean flag = false;
		for(int i = 0; i<height;i++) {
			for(int j = 0; j<width;j++) {
				if(tmts[i][j]!=-1&& !visit[i][j]) { //-1이 아니고 방문하지 않았을때 진입
					flag = true;
				}
			}
		}
		if(flag)
			System.out.println(-1);
		else
			System.out.println(last.day);
	}
}
class Tomato{
	int x;
	int y;
	int day;
	public Tomato(int x, int y, int day) {
		super();
		this.x = x;
		this.y = y;
		this.day = day;
	}
}

 

 

느낀점

1. 모든 노드를 방문해야한다고 하면 BFS를 고려해라.

2. BFS에서 노드의 정보를 담을 class 에 어떤 변수들을 담을지 곰곰히 생각해봐라.