문제 설명
7576번 토마토
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.
풀이
🔥 문제 요약:
익은 토마토와 익지 않은 토마토들을 같이 상자에 보관한 상황에서 하루가 지나면 익은 토마토에 인접해있던 익지 않은 토마토들도 익게된다. 모든 토마토들이 다 익는 최소 일자를 구한다.
🤔 생각해야할 점
-
정수 1은 익은 토마토, 0은 익지 않은 토마토, -1은 토마토가 들어있지 않은 칸을 의미
-
보관한 지 하루가 지나면 익은 토마토에 인접한 토마토들도 익게 된다.
( 1에 인접한 0들이 1이 된다. 인접의 기준: 앞 뒤 오른쪽 왼쪽 4방향)
-
토마토가 없는 칸도 존재한다.
-
토마토가 모두 익을 때까지의 최소 날짜를 출력하는데 만약 처음부터 모든 토마토가 익어있다면 0을 토마토가 모두 익을 수 없는 상황이면 -1 출력
🔥 풀이 과정
큐를 이용한 너비 우선 탐색 (BFS)
- N(열),M(행),토마토 배열 입력받기
- 토마토 상자를 나타내는 box 2차원 벡터를 생성해서 토마토 상태 입력 받기
- 익은 토마토 (1인 토마토)를 큐에 추가해서 인접한 토마토들 검사
- 토마토가 익는데 걸리는 날짜를 저장하는 day배열을 생성하고 큐가 빌 때 까지 반복
- 현재 토마토 위치에서 상하좌우로 이동해서 안 익은 토마토 있는지 검사, 익은 토마토로 바꾸고 큐에 추가
- 1이 있는데 0이 없다→ 토마토가 전부 익은채로 들어왔다 ( 0 리턴)
- 전부 다 검사하고 큐가 비어있으면 종료 → 여전히 0인 토마토가 있으면 -1 리턴
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
int dx[] = {-1, 1, 0, 0}; // 상, 하 이동
int dy[] = {0, 0, -1, 1}; // 좌, 우 이동
int main() {
int N, M;
cin >> N >> M; // 열, 행
// 토마토 상자 box
vector<vector<int>> box(M, vector<int>(N));
// 익은 토마토 위치가 저장된 큐
queue<pair<int, int>> q;
for (int i = 0; i < M; ++i) { // 행에 대한 반복
for (int j = 0; j < N; ++j) { // 열에 대한 반복
cin >> box[i][j];
// 이미 익은 토마토라면 큐에 추가
if (box[i][j] == 1) {
q.push(make_pair(i, j));
}
}
}
// 익는데 걸린 일수 배열 day
vector<vector<int>> day(M, vector<int>(N));
// BFS
while (!q.empty()) { //큐가 비어있을 때까지
auto now = q.front();
q.pop(); // front 확인&삭제
for (int i = 0; i < 4; ++i) { // 상하좌우 check
int x = now.first + dx[i]; // 행 index
int y = now.second + dy[i]; // 열 index
if (x >= 0 && y >= 0 && x < M && y < N) { // 배열의 범위 넘어가지 않도록 조정
if (box[x][y] == 0) {
box[x][y] = 1; // 익은 토마토로 바꾸기
q.push(make_pair(x, y)); // 익은 토마토 위치 다시 저장
day[x][y] = day[now.first][now.second] + 1; // day+1 업데이트
}
}
}
}
int maxDay = 0; // 모든 토마토가 익는데 걸린 최대 일수
bool allRipe = true; // 모든 토마토가 익었는지 여부
for (int i = 0; i < M; ++i) {
for (int j = 0; j < N; ++j) {
if (box[i][j] == 0) {
allRipe = false; // 익지 않은 토마토가 존재
break;
}
maxDay = max(maxDay, day[i][j]);
}
if (!allRipe) break;
}
if (allRipe) {
cout << maxDay << endl; // 모든 토마토가 익는데 걸린 최대 일수 출력
} else {
cout << -1 << endl; // 익지 않은 토마토가 있으므로 -1 출력
}
return 0;
}✅ 상하좌우 이동을 위한 좌표 배열
int dx[] = {-1, 1, 0, 0}; // 상, 하 이동
int dy[] = {0, 0, -1, 1}; // 좌, 우 이동✅ 상자, 큐 생성 후 토마토 입력, 익은 토마토는 큐에 추가
int N, M;
cin >> N >> M; // 열, 행
// 토마토 상자 box
vector<vector<int>> box(M, vector<int>(N));
// 익은 토마토 위치가 저장된 큐
queue<pair<int, int>> q;
for (int i = 0; i < M; ++i) { // 행에 대한 반복
for (int j = 0; j < N; ++j) { // 열에 대한 반복
cin >> box[i][j];
// 이미 익은 토마토라면 큐에 추가
if (box[i][j] == 1) {
q.push(make_pair(i, j));
}
}
}✅ 너비탐색, 현재 큐에 있는 토마토에 대해 범위 내에서 상하좌우 토마토가 익었는지 검사하고
익지 않은 토마토는 익은 토마토로 바꿔서 큐에 넣어준다. 날짜 배열도 업데이트
while (!q.empty()) { //큐가 비어있을 때까지
auto now = q.front();
q.pop(); // front 확인&삭제
for (int i = 0; i < 4; ++i) { // 상하좌우 check
int x = now.first + dx[i]; // 행 index
int y = now.second + dy[i]; // 열 index
if (x >= 0 && y >= 0 && x < M && y < N) { // 배열의 범위 넘어가지 않도록 조정
if (box[x][y] == 0) {
box[x][y] = 1; // 익은 토마토로 바꾸기
q.push(make_pair(x, y)); // 익은 토마토 위치 다시 저장
day[x][y] = day[now.first][now.second] + 1; // day+1 업데이트
}
}
}
}✅ 익지 않은 토마토가 있는지 검사하고 최대일수 max 메서드로 찾기
for (int i = 0; i < M; ++i) {
for (int j = 0; j < N; ++j) {
if (box[i][j] == 0) {
allRipe = false; // 익지 않은 토마토가 존재
break;
}
maxDay = max(maxDay, day[i][j]);
}
if (!allRipe) break;
}🔥어려웠던 점
초기에 작성한 코드에서는 토마토 숙성 날짜를 int day=0으로 선언해서 day++로 반복 한번에 날짜가 증가하도록 작성했다. 그래서 max를 찾는 부분도 적지 않았었는데 이것 때문에 틀린 코드가 되었던 것 같다. 왜 날짜를 배열로 만들어서 카운트하는지 정말 모르겠어서 구름톤 코치님한테 멘토링을 찾아갔더니 코치님께서 직접 풀이해주셨다. 평소 내가 하던 방식이랑 달라서 코드 이해가 좀 오래 걸렸다. 그래도 문제는 이해한 것 같다.
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>
using namespace std;
class Point{
public:
int m;
int n;
Point(int m,int n):m(m),n(n){}
};
vector<vector<int>> map;
int tmp;
int WALL = -1;
queue<Point> q;
int result = 0;
bool fail = false;
int M,N;
int main()
{
//io setting
{
ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
cout.tie(nullptr);
}
//init
{
cin >> M >> N;
map.resize(M+1,vector<int>(N+1,0));
for(int m=1;m<=M;m++)
{
for (int n = 1; n <= N; n++)
{
cin>>tmp;
map[m][n] = tmp;
if(tmp==1){
q.push(Point(m,n));
}
}
}
}
//logic
{
while(!q.empty()){
Point pres = q.front();
q.pop();
vector<Point> direction = vector<Point>({{-1,0},{1,0},{0,1},{0,-1}});
for(Point d:direction){ // 4번 돈다
Point next = {pres.m+d.m, pres.n+d.n};
if(1 <= next.m && next.m <= M && // 벽을 넘어가지 않는 선에서 할려고한다
1 <= next.n && next.n <= N && // 벽을 넘어가지 않는다.
map[next.m][next.n] != WALL && // 토마토가 없는 칸은 가지 않는다.
map[next.m][next.n] == 0 //토마토가 있는데 아직 안간칸들을 간다.
){
q.push(next);
map[next.m][next.n] = map[pres.m][pres.n]+1;
}
}
}
for(int m=1;m<=M;m++)
{
for (int n = 1; n <= N; n++)
{
if(map[m][n]==0){
fail = true;
}
result = max(map[m][n],result);
}
}
if(fail){
result = -1;
}else{
result--;
}
}
//output
{
cout << result << endl;
}
return 0;
}⭐️ 좌표를 나타내기 위한 point 클래스
class Point{
public:
int m;
int n;
Point(int m,int n):m(m),n(n){}
};⭐️map은 토마토 상태를 나타내는 2차원 벡터, 큐에 익은 토마토의 좌표를 저장
⭐️next로 이동할 수 있는 좌표를 큐에 추가하고, 해당 좌표의 값을 이전 좌표의 값에 1을 더한 값으로 업데이트
