[Python] 백준 2573번 빙산 (BFS/DFS)

Yu Chan Nam·2023년 7월 9일

Problem Solving

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✅ 문제

BOJ 2573번 [빙산]

지구 온난화로 인하여 북극의 빙산이 녹고 있다. 빙산을 그림 1과 같이 2차원 배열에 표시한다고 하자. 빙산의 각 부분별 높이 정보는 배열의 각 칸에 양의 정수로 저장된다. 빙산 이외의 바다에 해당되는 칸에는 0이 저장된다. 그림 1에서 빈칸은 모두 0으로 채워져 있다고 생각한다.

빙산의 높이는 바닷물에 많이 접해있는 부분에서 더 빨리 줄어들기 때문에, 배열에서 빙산의 각 부분에 해당되는 칸에 있는 높이는 일년마다 그 칸에 동서남북 네 방향으로 붙어있는 0이 저장된 칸의 개수만큼 줄어든다. 단, 각 칸에 저장된 높이는 0보다 더 줄어들지 않는다. 바닷물은 호수처럼 빙산에 둘러싸여 있을 수도 있다. 따라서 그림 1의 빙산은 일년후에 그림 2와 같이 변형된다.
그림 3은 그림 1의 빙산이 2년 후에 변한 모습을 보여준다. 2차원 배열에서 동서남북 방향으로 붙어있는 칸들은 서로 연결되어 있다고 말한다. 따라서 그림 2의 빙산은 한 덩어리이지만, 그림 3의 빙산은 세 덩어리로 분리되어 있다.

한 덩어리의 빙산이 주어질 때, 이 빙산이 두 덩어리 이상으로 분리되는 최초의 시간(년)을 구하는 프로그램을 작성하시오. 그림 1의 빙산에 대해서는 2가 답이다. 만일 전부 다 녹을 때까지 두 덩어리 이상으로 분리되지 않으면 프로그램은 0을 출력한다.

입력

첫 줄에는 이차원 배열의 행의 개수와 열의 개수를 나타내는 두 정수 N과 M이 한 개의 빈칸을 사이에 두고 주어진다. N과 M은 3 이상 300 이하이다. 그 다음 N개의 줄에는 각 줄마다 배열의 각 행을 나타내는 M개의 정수가 한 개의 빈 칸을 사이에 두고 주어진다. 각 칸에 들어가는 값은 0 이상 10 이하이다. 배열에서 빙산이 차지하는 칸의 개수, 즉, 1 이상의 정수가 들어가는 칸의 개수는 10,000 개 이하이다. 배열의 첫 번째 행과 열, 마지막 행과 열에는 항상 0으로 채워진다.

출력

첫 줄에 빙산이 분리되는 최초의 시간(년)을 출력한다. 만일 빙산이 다 녹을 때까지 분리되지 않으면 0을 출력한다.

💻 코드

import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline


def bfs(x, y):
    q = deque()
    q.append((x, y))
    visited[x][y] = 1
    melt = []

    while q:
        x, y = q.popleft()
        sea = 0
        dx, dy = [1, -1, 0, 0], [0, 0, 1, -1]
        for i in range(4):
            nx = x+dx[i]
            ny = y+dy[i]
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m:
                if not graph[nx][ny]:  # 주변이 바다라면
                    sea += 1    # 바다 개수 업데이트
                elif graph[nx][ny] and not visited[nx][ny]:  # 아직 방문하지 않은 빙하라면
                    q.append((nx, ny))
                    visited[nx][ny] = 1
        if sea:
            melt.append((x, y, sea))

    for x, y, sea in melt:
        graph[x][y] = max(0, graph[x][y]-sea)

    return 1  # 한번 탐색을 하면, 1개의 빙하 그룹이 탐색 됐을 것이므로 그룹 개수 반환


n, m = map(int, input().split())
graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
ice = []
year = 0
for i in range(n):
    for j in range(m):
        if graph[i][j]:
            ice.append((i, j))

while ice:
    visited = [[0]*m for _ in range(n)]
    melted = []
    group = 0
    for i, j in ice:
        if graph[i][j] and not visited[i][j]:
            group += bfs(i, j)
        if not graph[i][j]:  # 녹았으면
            melted.append((i, j))
    if group > 1:  # 1개 이상의 그룹으로 나눠지면
        print(year)
        break  # 종료

    ice = sorted(list(set(ice)-set(melted)))
    year += 1

if group < 2:
    print(0)

🎯 풀이

  • 일단 빙산을 녹이는 과정은 간단한 그래프 탐색 (BFS/DFS)를 통해서 해주되, 한칸에 대해서 탐색을 끝낸 후 바로 빙산을 녹이면 다음 칸에서 빙산으로 계산해야할 것을 이미 녹여버려 바다로 계산하는 것과 같은 오류가 발생할 수 있기 때문에 melt 배열에 녹일 정도를 기록해둔 뒤, 탐색이 종료되면 녹이면 방식으로 하면 된다.

  • 빙산을 녹일 때 마다 BFS를 통해 인접한 빙산을 모두 녹이게 되므로, 한 그룹의 빙산을 녹인다고 볼 수 있다 (BFS 함수에서 return 1을 하는 이유). 메인 함수에서 빙산이 있는 칸에 대해서만 반복문을 통해 한 그룹의 빙산을 다 녹이고, 아직 탐색한 빙산 그룹에 속해 있지 않아 방문하지 않은 빙산이 있으면 반복문을 통해서 그 그룹을 다 녹인다. 다 녹은 빙산은 빙산 목록에서 없앤다. group 변수에는 빙산 그룹의 개수가 저장이 되고, 빙산 그룹의 개수가 2개 이상이 될 경우에 반복문을 탈출하여 빙산이 분리되는데 걸리는 시간을 출력한다. 만약 빙산이 다 녹을 때 까지 분리되지 않으면 0을 출력하게끔 예외 처리도 해주면 된다.

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