[백준] 7576번 : 토마토 - 자바(JAVA) 풀이

토마토 - 자바 풀이 : 7576번 바로가기

문제는 백준 사이트와 똑같으니, 해설부터 보셔도 됩니다.

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.

예제1

입력
6 4
1 -1 0 0 0 0
0 -1 0 0 0 0
0 0 0 0 -1 0
0 0 0 0 -1 1

출력
6

예제2

입력
6 4
0 -1 0 0 0 0
-1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1

출력
-1

예제3

입력
2 2
1 -1
-1 1

출력
0

해설

접근방식

• 다음과 같은 이해가 필요로 한 문제입니다.

  BFS(너비 우선 탐색)

• 이 문제에서의 BFS 입니다.

  1. Queue에서 하나를 출력, 그것의 인접 토마토를 찾는다.
  2. 찾은 토마토들을 모두 Queue에 넣는다.
  3. Queue가 비어질 때까지 1번 과정으로 돌아간다.

• 위의 BFS를 응용하여 전체적인 알고리즘의 토대를 다음과 같이 정할 수 있습니다.

  1. Queue에서 하나를 출력, 그것에 인접 토마토(상,하,좌,우)를 찾는다.
  2. 출력한 토마토의 값에서 +1한 값을 찾은 토마토들에 넣어 날짜를 기록한다.
  3. 찾은 토마토들을 모두 Queue에 넣는다.
  4. Queue가 비어질 때까지 1번 과정으로 돌아간다.
  5. BFS가 끝나면, 모든 토마토들을 확인한다.

• 단, BFS 실행 전 다음과 같은 전제 조건이 있습니다.

  처음 토마토 상자를 입력받을 때 익은 토마토(1)들을 Queue에 미리 넣어야 한다.

예제 1번을 예로 들면 다음과 같은 결과가 나옵니다.

6 4
1 -1 7 6 5 4
2 -1 6 5 4 3
3 4 5 6 -1 2
4 5 6 7 -1 1

토마토들 중에서 0이 있으면 -1을 반환해주고, 0이 없다면 가장 큰 값 - 1을 반환해주면 됩니다.

알고리즘

private static int BFS() {
    while(!queue.isEmpty()) {
        Tomato tomato = queue.poll();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nextX = tomato.x + dirArr[i][0];
            int nextY = tomato.y + dirArr[i][1];

            if(nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= n || nextY >= m) continue;
            if(map[nextX][nextY] == 0) {
            	//인접 토마토에 기본 토마토 + 1 값을 넣어 날짜를 계산
                map[nextX][nextY] = map[tomato.x][tomato.y] + 1;
                queue.add(new Tomato(nextX, nextY));
            }
        }
    }

    return checkTomato();
}

private static int checkTomato() {
    int maxDay = Integer.MIN_VALUE;

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            if(map[i][j] == 0) return -1;
            else if(maxDay < map[i][j]) maxDay = map[i][j];
        }
    }
    return maxDay - 1;      // 시작이 1이여서 -1 해줘야함.
}

---

답안

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

class Tomato {
    int x, y;

    public Tomato(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

public class Num7576 {
    static int m, n;
    static int[][] map;
    static final int[][] dirArr = {{-1, 0}, {0, 1}, {1, 0}, {0, -1}};
    static Queue<Tomato> queue = new LinkedList<>();

    private static int BFS() {
        while(!queue.isEmpty()) {
            Tomato tomato = queue.poll();
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nextX = tomato.x + dirArr[i][0];
                int nextY = tomato.y + dirArr[i][1];

                if(nextX < 0 || nextY < 0 || nextX >= n || nextY >= m) continue;
                if(map[nextX][nextY] == 0) {
                    map[nextX][nextY] = map[tomato.x][tomato.y] + 1;
                    queue.add(new Tomato(nextX, nextY));
                }
            }
        }

        return checkTomato();
    }

    private static int checkTomato() {
        int maxDay = Integer.MIN_VALUE;

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if(map[i][j] == 0) return -1;
                else if(maxDay < map[i][j]) maxDay = map[i][j];
            }
        }
        return maxDay - 1;      // 시작이 1이여서 -1 해줘야함.
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        m = Integer.parseInt(st.nextToken());
        n = Integer.parseInt(st.nextToken());
        map = new int[n][m];

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
                if(map[i][j] == 1) queue.add(new Tomato(i, j));
            }
        }
        System.out.println(BFS());
    }
}

학생이라 부족한 점이 있을 수 있습니다. 조언 및 피드백은 언제든지 환영입니다!