[백준 C++] 2573 빙산

문제

지구 온난화로 인하여 북극의 빙산이 녹고 있다. 빙산을 그림 1과 같이 2차원 배열에 표시한다고 하자. 빙산의 각 부분별 높이 정보는 배열의 각 칸에 양의 정수로 저장된다. 빙산 이외의 바다에 해당되는 칸에는 0이 저장된다. 그림 1에서 빈칸은 모두 0으로 채워져 있다고 생각한다.

그림 1. 행의 개수가 5이고 열의 개수가 7인 2차원 배열에 저장된 빙산의 높이 정보

빙산의 높이는 바닷물에 많이 접해있는 부분에서 더 빨리 줄어들기 때문에, 배열에서 빙산의 각 부분에 해당되는 칸에 있는 높이는 일년마다 그 칸에 동서남북 네 방향으로 붙어있는 0이 저장된 칸의 개수만큼 줄어든다. 단, 각 칸에 저장된 높이는 0보다 더 줄어들지 않는다. 바닷물은 호수처럼 빙산에 둘러싸여 있을 수도 있다. 따라서 그림 1의 빙산은 일년후에 그림 2와 같이 변형된다.

그림 3은 그림 1의 빙산이 2년 후에 변한 모습을 보여준다. 2차원 배열에서 동서남북 방향으로 붙어있는 칸들은 서로 연결되어 있다고 말한다. 따라서 그림 2의 빙산은 한 덩어리이지만, 그림 3의 빙산은 세 덩어리로 분리되어 있다.

한 덩어리의 빙산이 주어질 때, 이 빙산이 두 덩어리 이상으로 분리되는 최초의 시간(년)을 구하는 프로그램을 작성하시오. 그림 1의 빙산에 대해서는 2가 답이다. 만일 전부 다 녹을 때까지 두 덩어리 이상으로 분리되지 않으면 프로그램은 0을 출력한다.

입력

첫 줄에는 이차원 배열의 행의 개수와 열의 개수를 나타내는 두 정수 N과 M이 한 개의 빈칸을 사이에 두고 주어진다. N과 M은 3 이상 300 이하이다. 그 다음 N개의 줄에는 각 줄마다 배열의 각 행을 나타내는 M개의 정수가 한 개의 빈 칸을 사이에 두고 주어진다. 각 칸에 들어가는 값은 0 이상 10 이하이다. 배열에서 빙산이 차지하는 칸의 개수, 즉, 1 이상의 정수가 들어가는 칸의 개수는 10,000 개 이하이다. 배열의 첫 번째 행과 열, 마지막 행과 열에는 항상 0으로 채워진다.

출력

첫 줄에 빙산이 분리되는 최초의 시간(년)을 출력한다. 만일 빙산이 다 녹을 때까지 분리되지 않으면 0을 출력한다.

https://www.acmicpc.net/problem/2573

풀이

매시간마다 빙산의위치를 vector로 기억해두면 편리하다.
빙산이 한덩어리인지 확인 => BFS사용
빙산이 매시간마다 녹는양 => 빙산의위치 상하좌우 바다의수
빙산을 매시간 녹임..

구현할것의 순서를 고려해볼만한 문제이다. BFS문제치고 난이도가 높은것은아니다. 빙하가 한덩어리인지 확인하는것에 BFS를 적용하라고 낸문제같다. 자세한건 코드에 코멘트를 달아놨다.

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include <bits/stdc++.h>
using std::vector; using std::pair; using std::queue;
typedef pair<int, int> pii;
/*
iceberg : 매시간마다 빙산높이를 저장
icebergList : 매시간마다 생존한 빙산좌표들
meltAmount : 매시간마다 빙하가 녹는양을 저장
visited : finished 함수에서 BFS로 사용하기위한 방문체크 배열
loc : finished 함수에서 빙산이 한덩어리인지 찾기위해
	  BFS를 사용하기위한 큐
hour : 현재시간, 출력값
dx, dy : 방향벡터
*/
int n, m, ** iceberg, ** meltAmount, hour = 0;
bool** visited;
vector<pii> icebergList;
queue<pii> loc;
int dx[4] = { 0, 1, 0, -1 };
int dy[4] = { 1, 0, -1, 0 };
bool findMeltAmount();
bool isOnePiece();
void melting();
void func();

void func() {
	while (1) {
		if (!findMeltAmount()) { //빙산이존재하지않으면 0출력, 종료
			printf("0");
			return;
		}

		if (!isOnePiece()) { //빙산이 둘이상으로 분리된경우 지난시간출력, 종료
			printf("%d", hour);
			return;
		}

		melting(); //빙산을 녹인다.
		hour++; 
	}
}

//실제로 빙산을 녹인다.
void melting() {
	for (int k = 0; k < icebergList.size(); k++) {
		int x = icebergList[k].first;
		int y = icebergList[k].second;
		iceberg[x][y] -= meltAmount[x][y];
		if (iceberg[x][y] < 0) iceberg[x][y] = 0; //0이하로 떨어지지않음
	}
}

//빙산위치중 하나에서 시작해서 BFS로 한덩어리로 이루어졌는지 확인하는 함수
//두덩어리 이상으로 분리된경우 false 리턴
bool isOnePiece() {
	int icebergCnt = icebergList.size();
	int init_x = icebergList[0].first;
	int init_y = icebergList[0].second;
	loc.push({ init_x, init_y }); //BFS 시작위치
	visited[init_x][init_y] = true; //방문체크
	icebergCnt--; //빙산갯수카운트

	while (!loc.empty()) {
		int x = loc.front().first; //현재위치
		int y = loc.front().second;
		loc.pop();

		for (int d = 0; d < 4; d++) {
			int xx = x + dx[d]; //다음위치
			int yy = y + dy[d];

			//맵을벗어난경우 제외
			if (xx < 0 || yy < 0 || xx == n || yy == m) continue;
			
			//방문한적없고, 빙산이 존재하는곳이면 이동
			if (!visited[xx][yy] && iceberg[xx][yy] > 0) {
				visited[xx][yy] = true; //방문체크
				loc.push({ xx, yy }); //다음위치를 큐에넣어서 탐색을이어감
				icebergCnt--;
			}
		}
	}

	if (icebergCnt > 0)  //모든 빙산이 이어져있지않은경우
		return false;
	else
		return true;
}

//현재빙산이 녹는 속도를 계산
//빙산이없으면 false리턴
bool findMeltAmount() { 
	icebergList.clear(); 
	for (int i = 0; i < n; i++)
		for(int j = 0 ; j < m ; j++)
			if (iceberg[i][j] != 0)
				icebergList.push_back({ i, j }); //빙산위치를 기록

	if (icebergList.size() == 0) return false;

	//초기화 1
	for (int i = 0; i < n; i++)
		for (int j = 0; j < m; j++)
			meltAmount[i][j] = 0;
	//초기화 2
	for (int i = 0; i < n; i++)
		for (int j = 0; j < m; j++)
			visited[i][j] = false;

	//빙산마다 녹는속도를 계산
	for (int k = 0; k < icebergList.size(); k++) {
		int x = icebergList[k].first;
		int y = icebergList[k].second;
		
		int amount = 0;
		for (int d = 0; d < 4; d++) {
			int xx = x + dx[d];
			int yy = y + dy[d];

			if (xx < 0 || yy < 0 || xx == n || yy == m) continue;
			if (iceberg[xx][yy] == 0) amount++; //4방향중 바다가있는곳
		}
		meltAmount[x][y] = amount;
	}
	return true;
}

int main(void) {
	scanf("%d%d", &n, &m);
	iceberg = new int* [n];
	meltAmount = new int* [n];
	visited = new bool* [n];
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		iceberg[i] = new int[m];
		meltAmount[i] = new int[m];
		visited[i] = new bool[m];
		for (int j = 0; j < m; j++) {
			scanf("%d", &iceberg[i][j]);
		}
	}

	func();

	return 0;
}