[파이썬] 백준 7576번 토마토

7576번: 토마토

시간 제한

 1초

메모리 제한

256MB

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 입력 1 

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

예제 출력 1 

8

예제 입력 2 

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

예제 출력 2 

-1

예제 입력 3 

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

예제 출력 3 

6

예제 입력 4 

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

예제 출력 4 

14

예제 입력 5 

2 2
1 -1
-1 1

예제 출력 5 

0

---

나의 풀이

최단 시간을 구해야 하기 때문에 BFS를 사용해서 그래프를 탐색했다. 

1인 토마토가 주변을 익히기 때문에 1인 토마토가 모두 출발점이 된다.

 

https://medium.com/@songjaeyoung92/%EC%9E%90%EB%A3%8C%EA%B5%AC%EC%A1%B0-javascript-queue-%EB%9E%80-dbd8b2fffeac

이때, 출발점이 여러개인 경우를 처리하기 위해선 출발점을 모두 Queue에 미리 넣어야 한다.

Queue는 FIFO이기 때문에 미리 Queue에 넣어둔 출발점 부터 차례로 탐색을 실행한다. 

 

Queue라는 구조가 왜 BFS에 활용되는 지 다시 한번 생각해볼 수 있었다.

from collections import deque 
import sys

def bfs(graph : list, start_point : deque):
    queue = start_point
    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        for i in range(4):
            # 이동할 좌표
            x_new = x + dx[i]
            y_new = y + dy[i]
            if 0 <= x_new < row_size and 0 <= y_new < col_size\
                and graph[x_new][y_new] == 0:
                    graph[x_new][y_new] = graph[x][y] + 1
                    queue.append([x_new, y_new])
        
        
dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]

col_size, row_size = map(int, input().split())
# graph 입력 받기
graph = [list(map(int, sys.stdin.readline().rstrip().split())) for _ in range(row_size)]
# 1이 담긴 점 queue에 담기 : 1이 담긴 모든 점에서 탐색 
start_point = deque()
# 행 -> 열 순으로 탐색
for row in range(row_size):
    for col in range(col_size):
        if graph[row][col] == 1:
            start_point.append([row, col])

bfs(graph, start_point)

max_result = 0
# 행 -> 열 순으로 탐색
for row in graph:
    for num in row:
        if num == 0:
            print(-1)
            exit(0)
    max_result = max(max_result, max(row))
    
else:
    print(max_result - 1)

 

다른 사람 풀이

최대값을 찾는 부분에서 2중 for문을 exit(0)을 통해서 간단하게 종료시켰다.

# bfs 특 queue 사용하기
# deque 모듈 안쓰면 시간복잡도 박살남(pop(0)이 시간복잡도가 O(n)이고 popleft()가 O(1)이라고 함)
from collections import deque

m, n = map(int, input().split())
# 토마토 받아서 넣기. 이차원 리스트로 만들어질거.
matrix = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
# 좌표를 넣을거니까 []를 넣자.
queue = deque([])
# 방향 리스트. [dx[0], dy[0]]은 곧 [-1, 0]이고 이는 왼쪽으로 이동하는 위치이다.
# 그려보면 이해하기 편함
dx, dy = [-1, 1, 0, 0], [0, 0, -1, 1]
# 정답이 담길 변수
res = 0

# queue에 처음에 받은 토마토의 위치 좌표를 append 시킨다
# n과 m을 사용하는걸 헷갈리지 말아야 함!
for i in range(n):
    for j in range(m):
        if matrix[i][j] == 1:
            queue.append([i, j])

# bfs 함수. 한번 들어가면 다 돌고 나오니까 재귀 할 필요 없음
def bfs():
    while queue:
        # 처음 토마토 좌표 x, y에 꺼내고
        x, y = queue.popleft()
        # 처음 토마토 사분면의 익힐 토마토들을 찾아본다.
        for i in range(4):
            nx, ny = dx[i] + x, dy[i] + y
            # 해당 좌표가 좌표 크기를 넘어가면 안되고, 그 좌표에 토마토가 익지 않은채로 있어야 함(0).
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and matrix[nx][ny] == 0:
                # 익히고 1을 더해주면서 횟수를 세어주기
                # 여기서 나온 제일 큰 값이 정답이 될 것임
                matrix[nx][ny] = matrix[x][y] + 1
                queue.append([nx, ny])

bfs()
for i in matrix:
    for j in i:
        # 다 찾아봤는데 토마토를 익히지 못했다면 -1 출력
        if j == 0:
            print(-1)
            exit(0)
    # 다 익혔다면 최댓값이 정답
    res = max(res, max(i))
# 처음 시작을 1로 표현했으니 1을 빼준다.
print(res - 1)

 

 

[백준] 7576: 토마토 (파이썬 / 해설포함)