문제

현수의 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. 현수는 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,

N 은 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.

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.

예시 입력 1

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

코드

public class TomatoBFS {
    static int m,n;
    static int[][] box, check;
    static int[][] direction = {{-1,0},{0,1},{1,0},{0,-1}};
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        m = sc.nextInt();
        n = sc.nextInt();
        box = new int[n+1][m+1];
        check = new int[n+1][m+1];

        Queue<Tomato> que = new LinkedList<>();
        for(int i=1; i<=n; i++){
            for(int j=1; j<=m; j++ ){
                int su = sc.nextInt();
                box[i][j] =  su;
                if(su==1) que.offer(new Tomato(i,j));
            }
        }
        bfs(que);

        //모든 토마토가 익었는지 확인
        for(int i=1; i<=n; i++){
            for(int j=1; j<=m; j++){
                if(box[i][j] == 0){
                    System.out.println(-1);
                    return;
                }
            }
        }

        int max = Integer.MIN_VALUE;
        for(int i=1; i<=n; i++){
            for(int j=1; j<=m; j++){
                max = Math.max(max, check[i][j]);
            }
        }
        System.out.println(max);
    }
    static class Tomato{
        int x;
        int y;

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

    static void bfs(Queue<Tomato> que){
        while(!que.isEmpty()){
            Tomato tomato = que.poll();
            for(int[] dir : direction){
                int nx = tomato.x + dir[0];
                int ny = tomato.y + dir[1];
                if(nx>0 && nx<=n && ny>0 && ny<=m && box[nx][ny] != 1 && box[nx][ny] != -1){
                    box[nx][ny] = 1;
                    check[nx][ny] = check[tomato.x][tomato.y] + 1;
                    que.offer(new Tomato(nx, ny));
                }
            }
        }
    }
}

설명

bfs를 통해 문제를 풀어내야하는데 또 알고리즘의 틀이 바로 잡히지 않더라... queue를 사용해서 문제를 풀어야겠다 생각은 했는데 이 문제에서는 미로 문제와 다르게 시작점이 2개 이상이 된다. 미로는 출발지점이란 시작점이 있었기 때문에 문제가 되지 않았지만 여기서는 시작점이 아닌 익은 토마토의 위치가 시작점이 된다. 그래서 문제를 바로 풀어내지 못했고 그래도 강의에 문제 풀이가 아닌 문제에 대한 설명 부분에서 큐에 넣어 시작하면 된다는 것을 깨달아서 다행이다. 나머지는 저번 미로 문제와 다른 점이 없다.

여러 시작점이 존재한다면 그 시작점들을 queue에 먼저 넣고 시작하면 된다!