[백준] 7576번 토마토 C++ 풀이

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알고리즘 분류

• 그래프 이론
• 그래프 탐색
• BFS

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문제 설명

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.

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입력 설명

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.

 

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출력 설명

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.

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예제 입력

6 4
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1

 

6 4
0 -1 0 0 0 0
-1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1

 

6 4
1 -1 0 0 0 0
0 -1 0 0 0 0
0 0 0 0 -1 0
0 0 0 0 -1 1

 

5 5
-1 1 0 0 0
0 -1 -1 -1 0
0 -1 -1 -1 0
0 -1 -1 -1 0
0 0 0 0 0

 

2 2
1 -1
-1 1

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예제 출력

8

 

-1

 

6

 

14

 

0

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아이디어

n * m만큼 반복문을 돌면서 벡터에 값을 넣는다.

1이 있는 위치를 저장한다.

1이 있는 모든 위치를 Queue에 넣고 BFS를 시작한다.

이동하려는 좌표의 값이 0이거나 현재 좌표 값 + 1 한 것보다 이동하려는 좌표의 값이 큰 경우에만 현재 값 + 1 한 값을 이동하려는 좌표의 값에 저장해준다.

 

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알고리즘

1이 있는 모든 위치를 저장한다.

저장한 1의 모든 위치를 Queue에 넣고 BFS를 시작한다.

이동하려는 좌표값이 0이거나 현재 좌표 값 +1 보다 작은 경우에만 갱신한다.

BFS가 끝나면 모든 벡터를 순회하며 최댓값을 찾아서 -1 하여 출력한다.

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코드

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;
int firstscan(vector<vector<int>> &vec,int n, int m)
{
    for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
                {
                    if(vec[i][j]==0) return 1;
                }
        }
    return 0;
}
int lastscan(vector<vector<int>> &vec,int n, int m)
{
    int max = 0;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
                {
                   if(max < vec[i][j])
                       max = vec[i][j];
                }
        }
    return max;
}
vector<pair<int,int>> search(vector<vector<int>> &vec, vector<pair<int,int>> &start, int n, int m)
{
    int x=0,y=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
                {
                    if(vec[i][j]==1) start.push_back({i,j});
                }
        }
    return start;
}
void BFS(vector<vector<int>> &vec, vector<pair<int,int>> &start, queue<pair<int,int>> &q, int n, int m)
{
    if(firstscan(vec,n,m) == 0)
    {
        cout<<0;
        return;
    }
    start = search(vec, start, n, m);
    for(auto a : start)
        q.push({a.first,a.second});
    while(!q.empty())
        {
            int x = q.front().first;
            int y = q.front().second;
            q.pop();
            if(vec[x+1][y] == 0 || vec[x+1][y] > vec[x][y] + 1)
            {
                vec[x+1][y] = vec[x][y]+1;
                q.push({x+1,y});
            }
            if(vec[x-1][y] == 0 || vec[x-1][y] > vec[x][y] + 1)
            {
                vec[x-1][y] = vec[x][y]+1;
                q.push({x-1,y});
            }
            if(vec[x][y+1] == 0 || vec[x][y+1] > vec[x][y] + 1)
            {
                vec[x][y+1] = vec[x][y]+1;
                q.push({x,y+1});
            }
            if(vec[x][y-1] == 0 || vec[x][y-1] > vec[x][y] + 1)
            {
                vec[x][y-1] = vec[x][y]+1;
                q.push({x,y-1});
            }
        }
    if(firstscan(vec,n,m) == 1)
    {
        cout<<-1;
    }
    else cout<<lastscan(vec,n,m)-1;
}

int main() {
    int m,n,temp;
    cin>>m>>n;
    vector<vector<int>> vec(n+2,vector<int>(m+2,-1));
    vector<pair<int,int>> start;
    queue<pair<int,int>> q;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
                {
                    cin>>temp;
                    vec[i][j] = temp;
                }
        }
    BFS(vec, start, q, n, m);
    return 0;
}

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후기

문제 링크 ->  https://www.acmicpc.net/problem/7576

처음 문제를 풀 때는 토마토가 항상 1개인 줄 알고 그냥 바로 BFS를 돌렸는데 입력을 자세히 보니 토마토가 여러 개인 경우도 존재해서 모든 토마토의 위치를 저장하였다.

최근에 BFS 문제를 자주 풀어서 골드 5라는 난이도에 비해서 그렇게 어렵게 느껴지지는 않았다.

다만 코드가 좀 지저분해서 아쉬웠다.

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