백준 문제 풀이 - 토마토 7569번

📜 문제 이해하기

철수의 토마토 농장에서는 토마토를 보관하는 큰 창고를 가지고 있다. 토마토는 아래의 그림과 같이 격자모양 상자의 칸에 하나씩 넣은 다음, 상자들을 수직으로 쌓아 올려서 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 토마토에 인접한 곳은 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤 여섯 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.

💡 문제 재정의

익은 토마토의 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤의 익지않은 토마토가 다음날 익을때 모든 토마토가 익는 시간을 구하시오.

✏️ 계획 수립

사실 이 문제는 백준 문제 풀이 - 토마토 7576번와 거의 유사하다. 다만 depth가 추가된것을 알 수 있다. 따라서 아래와 같은 코드를 추가하면 풀 수 있다.
1. 2차원 배열을 3차원 배열로 확장
2. direction을 확장
3. bfs시 3차원 탐색으로 변경

💻 계획 수행

import sys


if __name__ == '__main__':
    width, height, depth = map(int, sys.stdin.readline().split())
    tomato_box = []
    tomatoes = []
    directions = [(-1, 0, 0), (1, 0, 0), (0, -1, 0), (0, 1, 0), (0, 0, -1), (0, 0, 1)] # z, y, x
    day = -1

    for i in range(depth):
        tomato_box.append([])
        for _ in range(height):
            tomato_box[i].append(list(map(int, sys.stdin.readline().split())))

    for z, tomato_plane in enumerate(tomato_box):
        for y, tomato_vector in enumerate(tomato_plane):
            for x, is_tomato in enumerate(tomato_vector):
                if is_tomato == 1:
                    tomatoes.append((z, y, x))

    # bfs
    while tomatoes:
        temp_tomatoes = tomatoes[:]
        tomatoes.clear()
        for tomato in temp_tomatoes:
            for direction in directions:
                next_z = direction[0] + tomato[0]
                next_y = direction[1] + tomato[1]
                next_x = direction[2] + tomato[2]
                if 0 <= next_z < depth and 0 <= next_y < height and 0 <= next_x < width:
                    if tomato_box[next_z][next_y][next_x] == 0:
                        tomato_box[next_z][next_y][next_x] = 1
                        tomatoes.append((next_z, next_y, next_x))

        day += 1

    for z, tomato_plane in enumerate(tomato_box):
        for y, tomato_vector in enumerate(tomato_plane):
            for x, is_tomato in enumerate(tomato_vector):
                if not is_tomato:
                    day = -1
    print(day)

🤔 회고

기존 토마토 문제와 유사한 문제지만 이번에는 3차원 배열에서의 bfs를 다룬다. 사실 크게 다른것은 없이 depth만 추가하면 쉽게 풀 수 있는 문제였다.