[ 백준 7576 ] ( python ) 토마토

 

📚 토마토

 

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 복사

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 복사

8

예제 입력 2 복사

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 복사

-1

예제 입력 3 복사

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 복사

6

예제 입력 4 복사

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 복사

14

예제 입력 5 복사

2 2
1 -1
-1 1

예제 출력 5 복사

0

 

✍ 접근

• BFS를 정확히 이해하고 있어야지 쉽게 풀 수 있는 문제
• 넓이 우선 탐색의 순서를 잘 알고 있어야 한다

 

 

 

정답 코드

# ✨ 입력
import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline
M,N = map(int,input().split())

# ✨ 구분 1
board = []
for _ in range(N):
    board.append(list(map(int,input().split())))

dx = [-1,0,1,0]
dy = [0,-1,0,1]

# ✨ 구분 2
dq= deque([])
for i in range(N):
    for j in range(M):
        if board[i][j] == 1:
            dq.append((i,j))

# ✨ 구분 3
def BFS():
    while dq:
        p = dq.popleft()
        for i in range(4):
            new_x = p[0]+dx[i]
            new_y = p[1]+dy[i]
            if 0<= new_x <N and 0 <= new_y <M and board[new_x][new_y] == 0:
                dq.append((new_x,new_y))
                board[new_x][new_y] = board[p[0]][p[1]]+1
                
BFS()         

# ✨ 출력
res = 0
for i in range(N):
    if 0 in board[i]:
        res = -1
        break
    else:
        maxValue = max(board[i])
        if maxValue>res:
            res = maxValue -1
            
print(res)

 구분 1

• BFS로 순회할 board를 입력받아 넣어둔다

구분 2

• 2중 for문을 돌면서 board를 순회한다
  
  • 그 과정에서 토마토를 발견하면 == board[i][j] ==1
  • deque에 (i,j)를 저장한다 ✨
    기본적으로 deque는 BFS 함수 안에 넣어서 사용했는데 그 방법과 이 방법은 값을 읽어오는 방식이 다르다. 조금만 생각해보면 알 수 있다.
    
    영역 구하기 문제처럼 한 영역에 들어가서 | 토마토를 발견하면
    그 자리에서부터 돈다고 생각해보자.
    그러면 토마토가 하나 이상일 때의 시간을 구하기 어렵다.
    => 한 토마토를 만났을 때만 상정하고 모든 토마토를 익혀버리기 때문
    🤔 따라서 토마토가 두개 이상일 때도 한 토마토를 기준으로 모든 덜익은 토마토를 돌아버리게 된다
    
    ❗ 토마토를 발견할 때 deque에 저장하고, 끝까지 돌고.. 다음 토마토를 발견하고.. 돌고.. 가 아니라
    이중 for문을 돌면서 deque에 처음 발견된(아무것도 안익었을 때) 토마토 위치를 미리 넣어주는 이유이다
    
    이 부분에서 막혀서 고생했다.

구분 3

• 일반적인 BFS로 탐색하면 된다.
• 최단 길이를 구하는 것이니 전 값 + 1을 해주는것을 잊으면 안된다!

출력

• 아무튼 본인이 생각하는 가장 좋은 방법으로 출력하면 된다

 

정답 코드2 (2092ms -> 1576ms)

import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline

M,N = map(int,input().split())
board = [list(map(int,input().split())) for _ in range(N)]
visited = [[0]*M for _ in range(N)]
dx = [-1,0,1,0]
dy = [0,-1,0,1]

def BFS(array):
    dq = array
    while dq:
        xx,yy,tt = dq.popleft()
        for i in range(4):
            nx = xx + dx[i]
            ny = yy + dy[i]
            if 0<=nx<N and 0<=ny<M and board[nx][ny] == 0:
                visited[nx][ny] = tt + 1
                board[nx][ny] = 1
                dq.append((nx,ny,tt+1))

tomatos = deque([])

for i in range(N):
    for j in range(M):
        if board[i][j] == 1:
            tomatos.append((i,j,0))
            
BFS(tomatos)

minTomato = 2147000000
maxTomato = -2147000000

for i in range(N):
    for j in range(M):
        if(board[i][j] == 0):
            minTomato = 0
        maxTomato = max(maxTomato, visited[i][j])

if minTomato == 0:
    print(-1)
else:
    print(maxTomato)

⭐ 배움

• 여러 곳에서 한꺼번에 시작하는 넓이 우선 탐색에 대해서 공부해볼 수 있었다.