성능 요약
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분류
너비 우선 탐색, 그래프 이론, 그래프 탐색
제출 일자
2024년 4월 1일 11:26:44
문제 설명
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.
토마토가 하나 이상 있는 경우만 입력으로 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.
코드 (BFS)
[문제 풀이 참고 + 코드 참고] 구체적인 설계를 고민해보다가 결국 해당 블로그를 참고해 해결했다...
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 Point{ //가로 세로 높이를 표현하기 위한 클래스
int height;
int row;
int col;
public Point(int height,int row,int col) {
this.height=height;
this.row=row;
this.col=col;
}
public int getHeight() {
return height;
}
public int getRow() {
return row;
}
public int getCol() {
return col;
}
}
public class Main {
static int N,M,H;//가로 세로 높이
static int[] Move_x= {-1,1,0,0,0,0};//좌우이동
static int[] Move_y= {0,0,-1,1,0,0};//상하이동
static int[] Move_z= {0,0,0,0,-1,1};//높이 기준 상하이동
static int[][][] arr;
static Queue<Point> queue = new LinkedList<>();
public static void main(String[] args) throws IOException{
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
//가로 세로 높이 입력받기
M=Integer.parseInt(st.nextToken());
N=Integer.parseInt(st.nextToken());
H=Integer.parseInt(st.nextToken());
arr= new int[H+1][N+1][M+1];
for(int i=1; i<=H; i++) {
for(int j=1; j<=N; j++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
for(int k=1; k<=M; k++) {
arr[i][j][k]=Integer.parseInt(st.nextToken());
//배열 값 넣기
if(arr[i][j][k]==1) { //만약 토마토가 익었다면?
queue.add(new Point(i,j,k)); //Queue에 넣어줌.
}
}
}
}
System.out.println(bfs());
}
public static int bfs() {
while(!queue.isEmpty()) {
Point point= queue.poll();
int height= point.getHeight();
int row = point.getRow();
int col = point.getCol();
for(int i=0; i<6; i++) {//동서남북위아래 6가지 경우
//각각 새로운 위치 설정
int move_height = height+Move_z[i];
int move_row = row+Move_x[i];
int move_col = col+Move_y[i];
if(check(move_height, move_row, move_col)) {//계속 실행해도 되는지 확인
queue.add(new Point(move_height,move_row,move_col));
arr[move_height][move_row][move_col] = arr[height][row][col]+1;
}
}
}
int result = Integer.MIN_VALUE; //최대 구하기
for(int i=1; i<=H; i++) {
for(int j=1; j<=N; j++) {
for(int k=1; k<=M; k++) {
if(arr[i][j][k] == 0) {//만약 익지 않은 구역이 있다면 -1 return
return -1;
}
result = Math.max(result, arr[i][j][k]); //최대 구하기
}
}
}
if(result==1) {//만약 최대가 1이면 모두 익어있던 상황임.
return 0;
}
else {
return result-1;
}
}
public static boolean check(int height , int row ,int col) {
if(height < 1 || height > H || row < 1 || row > N || col < 1 || col > M) {
//범위를 벗어날 경우 false
return false;
}
if(arr[height][row][col]==0) { //토마토가 익지 않았다면 true
return true;
}
else { //익은 경우 혹은 토마토가 없는 칸이면 false
return false;
}
}
}
- 3차원 배열을 사용한 기억이 마땅히 떠오르지 않았기에 더욱 더 고민을 많이 했던 문제이다.
- Class를 만들어 문제를 풀었던 게 굉장히 오랜만이었다. 조금 더 다양한 길, 방법을 열어두고 생각하는 것이 중요함을 느낄 수 있었다.
- BFS도 DFS에 비해 아직 부족한 부분이 많은 것 같아 연습이 많이 필요할 것 같다.
