유기농 배추(1012번)

• 티어 : Sliver 2
• 정답여부 : 정답
• 알고리즘 유형 : 그래프 이론, 그래프 탐색,너비 우선 탐색,깊이 우선 탐색
• 시간 제한 : 1초

💡문제

차세대 영농인 한나는 강원도 고랭지에서 유기농 배추를 재배하기로 하였다. 농약을 쓰지 않고 배추를 재배하려면 배추를 해충으로부터 보호하는 것이 중요하기 때문에, 한나는 해충 방지에 효과적인 배추흰지렁이를 구입하기로 결심한다. 이 지렁이는 배추근처에 서식하며 해충을 잡아 먹음으로써 배추를 보호한다. 특히, 어떤 배추에 배추흰지렁이가 한 마리라도 살고 있으면 이 지렁이는 인접한 다른 배추로 이동할 수 있어, 그 배추들 역시 해충으로부터 보호받을 수 있다. 한 배추의 상하좌우 네 방향에 다른 배추가 위치한 경우에 서로 인접해있는 것이다.

한나가 배추를 재배하는 땅은 고르지 못해서 배추를 군데군데 심어 놓았다. 배추들이 모여있는 곳에는 배추흰지렁이가 한 마리만 있으면 되므로 서로 인접해있는 배추들이 몇 군데에 퍼져있는지 조사하면 총 몇 마리의 지렁이가 필요한지 알 수 있다. 예를 들어 배추밭이 아래와 같이 구성되어 있으면 최소 5마리의 배추흰지렁이가 필요하다. 0은 배추가 심어져 있지 않은 땅이고, 1은 배추가 심어져 있는 땅을 나타낸다.

💡입력

입력의 첫 줄에는 테스트 케이스의 개수 T가 주어진다. 그 다음 줄부터 각각의 테스트 케이스에 대해 첫째 줄에는 배추를 심은 배추밭의 가로길이 M(1 ≤ M ≤ 50)과 세로길이 N(1 ≤ N ≤ 50), 그리고 배추가 심어져 있는 위치의 개수 K(1 ≤ K ≤ 2500)이 주어진다. 그 다음 K줄에는 배추의 위치 X(0 ≤ X ≤ M-1), Y(0 ≤ Y ≤ N-1)가 주어진다. 두 배추의 위치가 같은 경우는 없다.

💡출력

각 테스트 케이스에 대해 필요한 최소의 배추흰지렁이 마리 수를 출력한다.

💡예제 입력 1

2
10 8 17
0 0
1 0
1 1
4 2
4 3
4 5
2 4
3 4
7 4
8 4
9 4
7 5
8 5
9 5
7 6
8 6
9 6
10 10 1
5 5

💡예제 출력 1

5
1

💡예제 입력 2

1
5 3 6
0 2
1 2
2 2
3 2
4 2
4 0

💡예제 출력 2

2

💡문제요약

인접한 위치에 있는 배추밭에 배추흰지렁이를 놓는데 배추흰지렁이가 필요한 개수를 구하는 문제

💡알고리즘 설계

• T : 필요한 밭의 개수(테스트 케이스)
• M : 가로
• N : 세로
• k : 배추 밭의 개수
• arr : 밭
• visit: 배추 밭을 방문했는지 확인용
• dx , dy : 이동거리
• cnt: 필요한 배추흰지렁이 개수

1. 테스트 케이스 만큼 가로, 세로 , 배추밭의 개수를 입력받고 각 정해진 위치에 배추밭을 넣어준다.
2. 각 밭에 배추가 있고 방문한적이 없으면 BFS or DFS 메서드를 실행

• DFS
  1. 배추가 있는 밭(x,y)에서 시작
  2. 상하좌우로 x 와 y를 이동을 하면서 인근에 배추가 있는 확인
  3. 만약 배추가 있고 방문한적이 없으면 재귀함수를 통해 인근에 배추밭이 없는지 계속확인
• BFS
  1. Queue 함수를 이용(bfs 1번 실행될때마다 인접한 곳을 모두 탐색하고 종료됨으로 bfs에서는 Queue를 사용)
  2. 입력받은 x, y 좌표를 정장해주고 배추가 있는 밭(x,y)에서 시작
  3. que가 비어 있지 않는다면 (만약 비어있다면 더이상 인근에 배추가 없는 것으로 while문 종료)
  4. 저장된 que를 꺼내 poll에 저장
  5. 상, 하 , 좌, 우로 배추가 있는 확인
  6. 만약 상,하,좌,우에 배추가 있고 방문을 한 적이 없는 곳이라면
  7. 좌표를 저장하고 방문했다고 표시

3. 각 인근에 배추밭이 있는지 확인을 했으면 cnt ++ 해주고 result에 add
4. result에 cnt를 추가 한것을 출력

💡작성코드

• Java

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Main {
	static int T , M , N , K;
	static int arr[][];
	static boolean visit[][];
	static int cnt;
	static int [] dx = {-1, 1, 0, 0};
	static int [] dy = {0, 0, -1, 1};
	static ArrayList<Integer> result = new ArrayList<>();
	public static void main(String[] args) throws IOException{
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		T = Integer.parseInt(br.readLine());
		for (int i = 0; i < T; i++) {
			cnt = 0;
			StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
			M = Integer.parseInt(st.nextToken());
			N = Integer.parseInt(st.nextToken());
			K = Integer.parseInt(st.nextToken());
			arr= new int[M][N];
			visit = new boolean[M][N];			
			for (int j = 0; j < K; j++){
				StringTokenizer sts = new StringTokenizer(br.readLine());
				int x = Integer.parseInt(sts.nextToken());
				int y = Integer.parseInt(sts.nextToken());
				arr[x][y] = 1;
			}			
			for(int k = 0; k < M; k++) {
				for(int p = 0; p < N; p++) {
					if(arr[k][p] == 1 && !visit[k][p]) {
						dfs(k, p);
						cnt++;	
					}
				}
			}
			result.add(cnt);	
		}
		for(int i =0; i < result.size(); i ++) {
			System.out.println(result.get(i));
		}
	}
	public static void dfs(int x, int y) {
		visit[x][y] = true;	
		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int next_x = dx[i] + x;
			int next_y = dy[i] + y;
			if (next_x >= 0 && next_y >= 0 && next_x < M && next_y < N && !visit[next_x][next_y] && arr[next_x][next_y] == 1) {
				dfs(next_x,next_y);	
			}
		}
	}
}

💡시간복잡도

O(NM)

💡틀린 이유 or 수정할 부분

틀린건 없었고 BFS로 한번 더 풀이를 해봤다. 둘다 구현이 가능한 문제로서 DFS로만 풀면 안될거 같아 BFS로도 구현을 해봤다.

💡틀린 부분 수정 or 다른풀이

• Java

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Main {
	static int T , M , N , K;
	static int arr[][];
	static boolean visit[][];
	static int cnt;
	static int [] dx = {-1, 1, 0, 0};
	static int [] dy = {0, 0, -1, 1};
	static ArrayList<Integer> result = new ArrayList<>();
	public static void main(String[] args) throws IOException{
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		T = Integer.parseInt(br.readLine());
		for (int i = 0; i < T; i++) {
			cnt = 0;
			StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
			M = Integer.parseInt(st.nextToken());
			N = Integer.parseInt(st.nextToken());
			K = Integer.parseInt(st.nextToken());
			arr = new int[M][N];
			visit = new boolean[M][N];
			for (int j = 0; j < K; j++){
				StringTokenizer sts = new StringTokenizer(br.readLine());
				int x = Integer.parseInt(sts.nextToken());
				int y = Integer.parseInt(sts.nextToken());
				arr[x][y] = 1;
			}	
			for(int k = 0; k < M; k++) {
				for(int p = 0; p < N; p++) {
					if(arr[k][p] == 1 && !visit[k][p]) {
						bfs(k, p);
						cnt++;	
					}
				}
			}
			result.add(cnt);	
		}
		for(int i =0; i < result.size(); i ++) {
			System.out.println(result.get(i));
		}
	}
		public static void bfs(int x, int y) {
			Queue<int[]> que = new LinkedList<>();
			que.offer(new int[] {x,y});
			visit[x][y] = true;
			while(!que.isEmpty()) {
				int[] poll = que.poll();
				for (int i = 0; i < 4; i++) {
					int next_x = dx[i] + poll[0];
					int next_y = dy[i] + poll[1];
					if (next_x >= 0 && next_y >= 0 && next_x < M && next_y < N && !visit[next_x][next_y] && arr[next_x][next_y] == 1) {
						que.offer(new int[] {next_x,next_y});
						visit[next_x][next_y] = true;
					}
			}
		}
	}
}

💡느낀점 or 기억할 정보

어렵다 그냥 익숙한 문제도 아니지만 시험에 자주 출제되는 만큼 내 코드로 만들어야겠다.