[java][boj][g5] 7576. 토마토

7576번: 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.

풀이

/*
 * 입력
 * 1. 상자의 크기 M 가로 N 세로
 * 2. 토마토의 정보(1 익은 토마토 0 익지 않은 토마토 -1 토마토 없는 칸)
 * 출력
 * 1. 토마토가 모두 익을 때까지의 최소 날짜(모든 토마토가 익어 있으면 0 모두 익지 못하면 -1)
 * 조건
 * 1. 토마토는 사방으로만 익힐 수 있음 대각선으로는 익힐 수 없음
 * 
 * >> bfs 사용
 */

총 두 가지 방법으로 풀었다 하나는 시간 초과가 났고, 하나는 정답이었다

1. 0값의 위치를 큐에 따로 저장해 모두 익힐 수 없는 경우를 따로 계산해 줬다 미리 익힐 수 없는 경우를 뺐기 때문에 안 익은 토마토가 0개일 때 while문을 멈추는 방법으로 풀었다

2. 0값의 위치를 저장하지 않고 토마토를 모두 익힌 뒤 더 익힐 수 없을 때 0의 개수를 따졌다

코드

package lv24_DFS와BFS;

import java.util.*;

import lv24_DFS와BFS.g5_7576_토마토2.Tomato;

import java.io.*;

/*
 * 입력
 * 1. 상자의 크기 M 가로 N 세로
 * 2. 토마토의 정보(1 익은 토마토 0 익지 않은 토마토 -1 토마토 없는 칸)
 * 출력
 * 1. 토마토가 모두 익을 때까지의 최소 날짜(모든 토마토가 익어 있으면 0 모두 익지 못하면 -1)
 * 조건
 * 1. 토마토는 사방으로만 익힐 수 있음 대각선으로는 익힐 수 없음
 * 
 * >> bfs 사용
 */
public class g5_7576_토마토 {
	
	static class Tomato {
		public int x1, y1;
		public Tomato(int x1, int y1) {
			this.x1 = x1;
			this.y1 = y1;
		}
	}
	
	static int M, N, zeroSize, oneSize;
	static int[][] box;
	static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
	static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
	static Queue<Tomato> zero = new LinkedList<>();
	static Queue<Tomato> one = new LinkedList<>();
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		M = Integer.parseInt(st.nextToken());
		N = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		box = new int[N][M];
		
		for(int i = 0; i<N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int j = 0; j<M; j++) {
				box[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
				//안 익은 토마토의 위치를 큐에 넣기(너무 많아서 시간 초과)
				if(box[i][j]==0) zero.add(new Tomato(i,j));
				//익은 토마토의 위치를 큐에 넣기
				else if(box[i][j]==1) one.add(new Tomato(i,j));
			}
		}
		
		//안 익은 토마토의 개수
		zeroSize = zero.size();
		
		//안 익은 토마토가 0개면 0 출력 후 종료
		if(zeroSize == 0) {
			System.out.println(0);
			System.exit(0);
		}
		
		//안 익은 토마토의 개수만큼 사방 탐색
		for(int i = 0; i<zeroSize; i++) {
			find();
		}
		
		int count = 0;
		
		//안 익은 토마토가 0이 될 때까지 돌림
		while(zeroSize!=0) {
			oneSize = one.size();
			bfs();
			count++;
		}
		
		System.out.println(count);	
	}

	private static void bfs() {
		for(int n = 0; n<oneSize; n++) {
			Tomato t = one.poll();
			int i = t.x1;
			int j = t.y1;
			
			//4방 탐색
			for(int k = 0; k < 4; k++) {
				int x = i + dx[k];
				int y = j + dy[k];
					
				if(x<0 || x>=N || y<0 || y>=M) continue;
				
				//토마토가 익지 않았을 때
				if(box[x][y]==0) {
					//토마토를 익힌다
					box[x][y] = 1;
					//익은 토마토를 큐에 넣음(날짜 하루 추가)
					one.add(new Tomato(x,y));
					//안 익은 토마토의 개수 줄이기
					zeroSize--;
				}
			}
		}
		
		
	}
	
	//시간 초과
	private static void find() {
		Tomato t = zero.poll();
		int i = t.x1;
		int j = t.y1;
		
		for(int k = 0; k < 4; k++) {
			int x = i + dx[k];
			int y = j + dy[k];
			
			if(x<0 || x>=N || y<0 || y>=M) continue;
			//주변에 벽이 없으면 리턴
			if(box[x][y]!=-1) return;
		}
		
		//주변에 벽만 있으면 -1 출력 후 종료
		System.out.println(-1);
		System.exit(0);
		
	}
}

package lv24_DFS와BFS;

import java.util.*;
import java.io.*;

public class g5_7576_토마토2 {
	
	static class Tomato {
		public int x1, y1, count;
		public Tomato(int x1, int y1, int count) {
			this.x1 = x1;
			this.y1 = y1;
			this.count = count;
		}
	}
	
	static int M, N, zero;
	static int[][] box;
	static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
	static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
	static Queue<Tomato> queue = new LinkedList<>();
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		M = Integer.parseInt(st.nextToken());
		N = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		box = new int[N][M];
		
		zero = 0;
		
		for(int i = 0; i<N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int j = 0; j<M; j++) {
				box[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
				//안 익은 토마토 개수 세기
				if(box[i][j]==0) zero++;
				//익은 토마토의 위치를 큐에 넣기
				else if(box[i][j]==1) queue.add(new Tomato(i,j,0));
			}
		}
		
		//안 익은 토마토가 없으면 0 출력 후 종료
		if(zero == 0) {
			System.out.println(0);
			System.exit(0);
		}

		bfs();

	}

	private static void bfs() {
		int count = 0;
		
		while(!queue.isEmpty()) {
			Tomato t = queue.poll();
			count = t.count;
			
			//4방 탐색
			for(int k = 0; k < 4; k++) {
				int x = t.x1 + dx[k];
				int y = t.y1 + dy[k];
				
				//범위 벗어나면 continue
				if(x<0 || x>=N || y<0 || y>=M) continue;
				
				//토마토가 익지 않았을 때
				if(box[x][y]==0) {
					//토마토를 익힌다
					box[x][y] = 1;
					//익은 토마토를 큐에 넣음(날짜 하루 추가)
					queue.add(new Tomato(x,y,count+1));
					//안 익은 토마토의 개수 줄이기
					zero--;
				}
			}
		}
		
		//안 익은 토마토가 0개가 아닐 때 -1 출력
		if(zero!=0) System.out.println(-1);
		//안 익은 토마토가 0개일 때 날짜 출력
		else System.out.println(count);
	}
}

 

결과

첫번째 방법은 시간초과가 났다

 

#자바 #java #boj #백준 #알고리즘