[백준 7576] 토마토

https://www.acmicpc.net/problem/7576

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.

입출력 예

입력1	출력1	입력2	출력2
6 4	8	6 4	-1
0 0 0 0 0 0		0 -1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0		-1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0		0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1		0 0 0 0 1

입력3	출력3	입력4	출력4
6 4	6	2 2	0
1 -1 0 0 0 0		1 -1
0 -1 0 0 0 0		-1 1
0 0 0 0 -1 0
0 0 0 0 -1 1

풀이

토마토가 익는데 걸리는 "최소" 일수를 구하는 문제이기 때문에 BFS로 풀었다. 미로 탐색 때 했던 것 처럼 상하좌우를 검사해서 아직 익지 않은 토마토들이 있으면 현재값 + 1의 값으로 갱신해주고 이 작업이 모두 끝나면 그 토마토 칸들의 값 중 최댓값-1이 최소 일수가 된다.

아래 코드를 풀어서 설명해보자면 다음과 같다.
1. 입력 받기 (m, n, graph)
2. 큐를 만들어서 이미 익은 토마토의 좌표를 큐에 append
3. 만약 입력받은 graph가 토마토가 없는 칸(-1)과 모두 익은 토마토(1)로만 이루어졌다면 0을 출력
4. 그게 아니라면 bfs 함수 호출
5. bfs 함수 실행
- 큐가 빌 때까지 동작
- q에서 pop한 좌표를 x, y로 지정
- 상하좌우를 검사하면서 아직 익지 않은 토마토(0)가 있으면 그 칸을 현재좌표(graph[x][y]) + 1 로 갱신 후 그 칸의 좌표를 큐에 append
6. bfs 함수의 작동이 끝난 graph를 순회하면서 최댓값을 result로 정하고 만약 graph에 0이 하나라도 있다면 -1을 출력, 아니면 result-1을 출력

result에서 -1을 해주는 이유는 처음부터 익어 있던 토마토들의 값이 1이었고 그 값에 계속해서 +1의 값으로 더해준 것이기 때문이다.

코드

from collections import deque

m, n = map(int, input().split())
graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]

dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]
q = deque()

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

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

if all(0 not in g for g in graph):
    print(0)
else:
    bfs()

    result = 0
    for i in range(n):
        for j in range(m):
            result = max(result, graph[i][j])

    if any(0 in g for g in graph):
        print(-1)
    else:
        print(result-1)