토마토
문제
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.
입력
첫 줄에는 상자의 크기를 나타내는 두 정수 M,N과 쌓아올려지는 상자의 수를 나타내는 H가 주어진다. M은 상자의 가로 칸의 수, N은 상자의 세로 칸의 수를 나타낸다. 단, 2 ≤ M ≤ 100, 2 ≤ N ≤ 100, 1 ≤ H ≤ 100 이다. 둘째 줄부터는 가장 밑의 상자부터 가장 위의 상자까지에 저장된 토마토들의 정보가 주어진다. 즉, 둘째 줄부터 N개의 줄에는 하나의 상자에 담긴 토마토의 정보가 주어진다. 각 줄에는 상자 가로줄에 들어있는 토마토들의 상태가 M개의 정수로 주어진다. 정수 1은 익은 토마토, 정수 0 은 익지 않은 토마토, 정수 -1은 토마토가 들어있지 않은 칸을 나타낸다. 이러한 N개의 줄이 H번 반복하여 주어진다.
출력
여러분은 토마토가 모두 익을 때까지 최소 며칠이 걸리는지를 계산해서 출력해야 한다. 만약, 저장될 때부터 모든 토마토가 익어있는 상태이면 0을 출력해야 하고, 토마토가 모두 익지는 못하는 상황이면 -1을 출력해야 한다.
예제 입력 1
5 3 1 0 -1 0 0 0 -1 -1 0 1 1 0 0 0 1 1예제 출력 1
-1예제 입력 2
5 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0예제 출력 2
4예제 입력 3
4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1예제 출력 3
0출처
- Olympiad > 한국정보올림피아드 > 한국정보올림피아드시․도지역본선 > 지역본선 2013 > 초등부 3번
- 문제의 오타를 찾은 사람: mwy3055
- 잘못된 데이터를 찾은 사람: tncks0121
알고리즘 분류
- BFS
해결한 코드
var fs = require('fs');
var input = fs.readFileSync('/dev/stdin').toString().trim().split('\n');
// var input = fs.readFileSync(__dirname + '/stdin.txt').toString().replace(/\r/g, "").trim().split('\n');
var info = input[0].split(' ')
var m = info[0] / 1
var n = info[1] / 1
var h = info[2] / 1
var tomatoRack = []
var temp = []
var tomatoes = []
for (var i = 1; i < input.length; i++) {
tomatoes = input[i].split(' ').map((element) => element/1)
temp.push(tomatoes)
if (temp.length === n) {
tomatoRack.push(temp)
temp = []
}
}
// linkedlist 큐를 만들어 주기 위한 Node 클래스와 LinkedList 클래스
class Node {
constructor(data, next = null) {
this.data = data
this.next = next
}
}
class LinkedList {
constructor() {
this.head = null
this.tail = null
this.size = 0
}
push(data) {
let newNode = new Node(data)
if (!this.head) {
this.head = newNode
this.tail = newNode
this.size++
} else {
let node = new Node(data)
this.tail.next = node
this.tail = node
this.size++
}
}
shift(){
if(!this.head){
return
}
if(!this.head.next){
this.size--
return this.head.data
} else {
this.head = this.head.next
this.size--
return this.head.data
}
}
getSize(){
return this.size;
}
}
// linkedlist 클래스 끝
// 익은 토마토, 안익은 토마토, 빈칸을 알아내기 위한 함수
function findTomatoes() {
var ripeOnes = []
var unRipeCount = 0
var emptyCount = 0
for (var i = 0; i < tomatoRack.length; i++) {
var tmts = tomatoRack[i]
for (var j = 0; j < tmts.length; j++) {
var tmt = tmts[j]
for (var k = 0; k < tmt.length; k++) {
if (tmt[k] === 1) { // 익은 토마토라면 배열에 저장
ripeOnes.push({
h: i, // 몇 층
n: j, // 몇 행
m: k, // 몇 열
count: 0 // 익은 날의 수
})
} else if(tmt[k]=== 0){ // 안익은 토마토라면 갯수 세어주기
unRipeCount++
} else if(tmt[k] === -1){ // 빈칸이라면 갯수 세어주기
emptyCount++
}
}
}
}
return {ripes: ripeOnes, unRipes: unRipeCount, empty:emptyCount}
}
var varietyTomatoes = findTomatoes()
var ripes = varietyTomatoes.ripes // 익은 토마토 배열
var empties = varietyTomatoes.empty // 안익은 토마토 갯수
var unRipes = varietyTomatoes.unRipes // 빈칸 갯수
// 앞, 뒤, 좌, 우, 위, 아래로 탐색하기 위한 배열
var dn = [0, 0, 1, -1, 0, 0] // 앞, 뒤
var dm = [0, 0, 0, 0, 1, -1] // 좌, 우
var dh = [1, -1, 0, 0, 0, 0] // 위, 아래
var nextM = 0
var nextN = 0
var nextH = 0
var countDays = 0
var full = m * n * h
if (ripes.length === full - empties) {
// 만약 토마토가 (빈칸 빼고) 모두 다 익었으면
console.log(0)
} else if (empties === full || ripes.length === 0 || unRipes === full || unRipes === full-empties) {
// 만약 토마토가 다 비었거나 || 익은게 없거나 || 다 안익은 것들로 꽉차있거나 || (빈칸 빼고) 다 안익은 것들이면
console.log(-1)
} else {
// 그게 아니면
var q = new LinkedList() // 링크드리스트 큐 생성
for(var i=0; i<ripes.length; i++){
q.push(ripes[i]) // 큐 안에 익은 토마토들을 넣음
}
while (q.getSize() !== 0) { // 큐가 빌때까지 bfs 반복
var current = q.shift()
for (var idx = 0; idx < 6; idx++) {
nextH = dh[idx] + current.h
nextN = dn[idx] + current.n
nextM = dm[idx] + current.m
if ((nextM >= 0 && nextM < m) && (nextN >= 0 && nextN < n) && (nextH >= 0 && nextH < h)) {
if (tomatoRack[nextH][nextN][nextM] === 1 || tomatoRack[nextH][nextN][nextM] === -1) continue
if (tomatoRack[nextH][nextN][nextM] === 0) {
tomatoRack[nextH][nextN][nextM] = 1
unRipes--
countDays = current.count + 1
q.push({
h: nextH,
n: nextN,
m: nextM,
count: countDays
})
}
}
}
}
if(unRipes === 0){ // 안익은 토마토가 없으면
console.log(current.count)
} else { // 안익은 토마토가 있으면
console.log(-1)
}
}알고리즘
1. 입력으로 오는 토마토들의 정보를 3차원 배열로 만든다.
ex. 입력 예제 2번의 경우,
토마토 창고 = [ [ [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], <= 토마토 1층 [0, 0, 0, 0, 0], ], [ [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 1, 0, 0], <= 토마토 2층 [0, 0, 0, 0, 0] ] ]이런식의 3차원 배열로 만든다.
2. 익은 토마토, 안익은 토마토, 빈칸의 정보를 알아낸다.
※ 이를 알아내는 함수를 따로 만들었다.
3차원 배열을 순회하면서
- 익은 토마토라면, 해당 토마토가 몇 층(h), 몇 행(n), 몇 열(m)에 위치한 토마토인지 파악한 후 저장한다.
👉🏻 나는 object의 형식으로 해당 층,행,열의 정보와 익는 날의 수를 저장했다.
(참고로 이미 익은 토마토니까 익는 날은 0)- 안익은 토마토라면, 갯수를 세어준다.
- 빈칸이라면, 갯수를 세어준다.
각 값들을 object 형식으로 return한다.
📍 이 값들은 현재 입력되는 토마토의 정보가
1. 다 익은 것들로만 왔는지
2. 다 안익은 것들로만 왔는지
3. 다 빈칸인지
4. 빈칸을 빼면 다 익은 것 || 안익은 것들로만 왔는지
확인해 주기 위해 계산하였다. 만약 위에 해당한다면, 0 혹은 -1로 출력한다.3. bfs를 구현한다.
📌 큐 구현시, LinkedList 형태로 구현한다.
3-1. 익은 토마토들을 큐에 push한다.
3-2. 큐의 첫번째 노드를 꺼낸다.
👉🏻 이것이 바로 토마토를 익히고 있는 "현재 토마토"3-3. 현재 토마토의 앞, 뒤, 좌, 우, 위, 아래를 탐색한다.
dn = [0, 0, 1, -1, 0, 0] dm = [0, 0, 0, 0, 1, -1] dh = [1, -1, 0, 0, 0, 0]
- 만약 현재 토마토의 앞, 뒤, 좌, 우, 위, 아래 중 안익은 토마토가 있다면
👉🏻 해당 토마토의 값을 1로 바꿔주고, 현재 토마토의 "익은 날의 수" + 1을 하여 큐에 저장한다.
👉🏻 해당 토마토의 값이 1이 되었으니, 안익은 토마토의 갯수를 줄여준다.- 만약 현재 토마토의 앞, 뒤, 좌, 우, 위, 아래 중 익은 토마토 혹은 빈칸이라면
👉🏻 continue 한다.3-4. 이를 큐가 빌때까지 반복한다.
4. (bfs 완료 후) 안익은 토마토의 갯수를 확인한다.
- 갯수가 0이라면 "마지막 순회한 토마토의 익은 날의 수"를 출력한다.
- 0이 아니라면 -1을 출력한다.
시간초과가 걸릴 수 있는 문제다. 나도 여러번의 시간초과 끝에 성공 ㅜㅜ !
