[BOJ][🟡5][백준#07576] 토마토

문제 출처

BAEKJOON Online Judge #7576

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.

예제

예제 1

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

출력

8

예제 2

입력

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

출력

-1

예제 3

입력

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

출력

6

예제 4

입력

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

출력

14

예제 5

입력

2 2
1 -1
-1 1

출력

0

My Sol

import sys
sys.setrecursionlimit(100000)
input = sys.stdin.readline


def isThereZero():
    global mat, H, W

    for i in range(H):
        for j in range(W):
            if not mat[i][j]:
                return 1
    return 0


def bfs(days, ni, nj):
    global Q, H, W, end, ans
    global mat
    didj = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]
    for di, dj in didj:
        if 0<=ni+di<H and 0<=nj+dj<W:
            if not mat[ni+di][nj+dj]:
                mat[ni+di][nj+dj] = days+1

                if ans < days+1:
                    ans = days+1

                Q.append((days+1, ni+di, nj+dj))
                end += 1


W, H = map(int, input().split())
mat = [list(map(int, input().split())) for _ in range(H)]

# 0. 0이 없으면 0 출력
if not isThereZero():
    print(0)
    quit()

# 1. 모든 1의 좌표와 depth(0)를 Q에 넣음
start = -1
end = 0
Q = []
for i in range(H):
    for j in range(W):
        if mat[i][j]==1:
            Q.append((0, i, j))
            end += 1

# 2. 계산
ans = 0
while start < end-1:
    start += 1
    bfs(*Q[start])

# 3. 0 있는지 확인
if isThereZero():
    print(-1)
    quit()

# 4. ans 출력
print(ans)

bfs와 queue를 사용하는 풀이이다. 입력을 처리해주고, 2차원 배열 mat이 마련되면, 이 배열에 0이 있는지 확인하는 isThereZero() 함수를 호출한다. 이 함수 내부에서는 모든 칸에 대하여 조회를 하다가 0이 나오면 1을 반환하고, 끝까지 0이 나오지 않으면 0을 반환한다.

만약 0을 반환한다면 처음부터 익어야 할 토마토가 없다는 얘기이므로, 0을 출력하고 종료한다.

만약 0이 존재한다면, 즉 익혀야 할 토마토가 있다면 mat 내의 모든 칸을 조회하면 값이 1이면 해당 좌표와 depth인 0을 함께 Q에 저장하고, end를 1 늘려준다. 이 end는 이후에 while문을 돌릴 때 종료 조건을 위해 사용된다.

queue를 구현하기 위해 조회 인덱스인 start와, queue의 끝 인덱스인 end-1이 일치하면 start+=1에 의해 인덱스가 넘어가게 되므로, 그 이전까지만 while문을 반복하는 것으로 설정한다. start를 바로 1 늘려 0부터 시작하며, Q의 0번 인덱스 tuple부터 가져와 정보를 bfs 함수 내부로 전달해준다.

이 함수 내부에서는 해당 좌표의 상하좌우 좌표 각각에 대하여 이것들이 범위 내에 있고, 0의 값을 가지면, days에 1을 더한 값을 넣고 Q에 days+1, 좌표를 함께 저장한다. 이는 Q를 돌며 이후에 다시 상하좌우를 조회하는 기준점으로서 사용될 것이다. 이때 0으로 초기화된 ans보다 값이 0인 상하좌우에 넣는 days+1의 값이 더 크면 이를 ans로 갱신한다. 이는 최소일수로써 사용할 수 있다.

어떠한 경우는 Q에 append를 할 때마다 end를 늘려주어야 Q의 끝까지 start가 이동하며 모두 조회할 수 있게 된다.

마지막으로 가능한 Q를 모두 사용했다면, mat 전체에서 0이 있는지 isThereZero() 함수로 다시 확인한다. 만약 0이 있다면 어떠한 -1에 의해 막혀서 익힐 수 없는 상황이므로 -1을 출력하고 종료한다. 만약 이 모든 조건을 통과한다면 그냥 모두 익히는 데에 필요했던 최소일수인 ans를 출력하면 되겠다.

결과

맞았습니다!!

모범답안

출처

from collections import deque

graph = []
m, n = map(int, input().split())
for _ in range(n):
    graph.append(list(map(int, input().split())))

def bfs():
    dx = [-1, 1, 0, 0]
    dy = [0, 0, -1, 1]

    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]

            if nx < 0 or nx >= n or ny < 0 or ny >= m:
                continue
            if graph[nx][ny] == 0:
                graph[nx][ny] = graph[x][y] + 1
                queue.append((nx, ny))

queue = deque()
for a in range(n):
    for b in range(m):
        if graph[a][b] == 1:
            queue.append((a,b))
bfs()
result = 0
for i in graph:
    if 0 in i:
        print(-1)
        exit()
    result = max(result, max(i))

print(result - 1)

deque 객체를 사용하는 방법이다. 코딩테스트를 대비한 알고리즘 풀이에서는 많은 부분이 제한되므로, 되도록 사용하지 않을 것이지만, 풀이가 짧고, 연산시간도 짧아서 참고용으로 가져왔다.