토마토

조소복·2022년 4월 25일
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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.

예제 입력 1

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

예제 출력 1

8

예제 입력 2

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

예제 출력 2

-1

예제 입력 3

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

예제 출력 3

6

예제 입력 4

5 5
-1 1 0 0 0
0 -1 -1 -1 0
0 -1 -1 -1 0
0 -1 -1 -1 0
0 0 0 0 0

예제 출력 4

14

예제 입력 5

2 2
1 -1
-1 1

예제 출력 5

0

문제 풀이

  • DFS, BFS 중에 뭘 써야할지 감이 잡히지 않았다.
  • BFS로 풀어보기도 하고 DFS로 풀어보기도하면서 풀이방법을 찾아나갔지만 결국 다른 사람의 풀이를 보면서 공부하기로 했다.

고려할 점

  • 문제에 최소 일수 라고 적혀있기 때문에 BFS로 풀어야하는 문제임을 알 수 있었다.
  • 깊이 들어가는 문제가 아니기때문에 BFS를 사용한다.

다른 사람 풀이

from collections import deque

m, n = map(int, input().split())
matrix = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
queue = deque([])
dx, dy = [-1, 1, 0, 0], [0, 0, -1, 1]
res = 0

for i in range(n):
    for j in range(m):
        if matrix[i][j] == 1:
            queue.append([i, j])

def bfs():
    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        for i in range(4):
            nx, ny = dx[i] + x, dy[i] + y
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and matrix[nx][ny] == 0:
                matrix[nx][ny] = matrix[x][y] + 1
                queue.append([nx, ny])

bfs()
for i in matrix:
    for j in i:
        if j == 0:
            print(-1)
            exit(0)
    res = max(res, max(i))
print(res - 1)

상하좌우 방향을 잡아주는 변수를 만들어주고 토마토가 익은 부분만 골라서 queue에 넣어준다.

이후엔 일반 BFS 풀이 방법처럼 풀어주면 된다.

(조금 고친) 나의 풀이

from collections import deque

m,n=map(int,input().split())
box=[list(map(int,input().split())) for _ in range(n)]
vec=[[1,0],[-1,0],[0,-1],[0,1]]
que=deque([])
ans=0

for i in range(n):
    for j in range(m):
        if box[i][j]==1:
            que.append([i,j])
def bfs():
    while que:
        x,y=que.popleft()
        for v in vec:
            dx,dy=x+v[0],y+v[1]
            if 0<=dx<n and 0<=dy<m and box[dx][dy]==0:
                box[dx][dy]=box[x][y]+1
                que.append([dx,dy])
bfs()
for i in range(n):
    for j in range(m):
        if box[i][j]==0:
            print(-1)
            exit(0)
    ans=max(ans,max(box[i]))
print(ans-1)

방향을 나타내는 변수와 다른 변수이름을 조금씩 내 식대로 바꿨다.

BFS와 DFS의 기본 풀이 방식만 잘 숙지하고 있으면 응용문제도 풀 수 있을 것 같다. 많이 풀어보고 생각하면서 문제를 풀어야 할 것 같다.

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개발을 꾸준히 해보자
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