[백준] 7576번 - 토마토 (Python3)

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

7576번: 토마토

 

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

 

 

 

 

내 풀이

이 문제는 BFS로 풀면 되는데 유의할 점은 시작 좌표가 1개가 아니라는 점이다.

맨 처음에 익어 있는 토마토가 여러개가 있다면 각 좌표에서 BFS를 동시에 시작해야 한다.

 

예제 입력 3번 같은 경우를 살펴보자

예제 입력3 결과

빨간 글씨는 해당 위치에 있던 안익은 토마토가 익는데 걸린 일수다.

좌상단, 우하단에 하나씩 있는 익은 각각의 토마토에서 동시에 인접한 토마토들을 익게 한다.

 

이를 코드로 작성해보았다.

import sys
import collections

# -------- 입력 -----------------------------
M, N = map(int, sys.stdin.readline().split())
tomatoes = []
for i in range(N):
    temp = list(map(int, sys.stdin.readline().split()))
    tomatoes.append(temp)


visit = [[0 for i in range(M)] for i in range(N)]
dq = collections.deque()
for i in range(N):
    for j in range(M):
        # 처음에 익은 토마토가 여러 개 있다면 동시에 시작하기 위해 토마토가 익어 있는 좌표들을 모두 deque에 넣어준다.
        if tomatoes[i][j] == 1:
            dq.append([i,j])
            visit[i][j] = 1
        # 토마토가 들어 있지 않은 칸은 visit에 -1 표시해준다.
        if tomatoes[i][j] == -1:
            visit[i][j] = -1

while dq:
    now = dq.popleft()
    i, j = now[0], now[1]

    up = i - 1
    down = i + 1
    left = j - 1
    right = j + 1
    # 방문하지 않은 자리에 토마토가 익어있지 않다면 deque에 추가한 뒤 현재 위치에서 1 더한 값을 visit에 넣어준다.
    if i > 0 and visit[up][j] == 0 and tomatoes[up][j] == 0:
        dq.append([up,j])
        visit[up][j] = visit[i][j] + 1
    if i < N-1 and visit[down][j] == 0 and tomatoes[down][j] == 0:
        dq.append([down,j])
        visit[down][j] = visit[i][j] + 1
    if j > 0 and visit[i][left] == 0 and tomatoes[i][left] == 0:
        dq.append([i,left])
        visit[i][left] = visit[i][j] + 1
    if j < M-1 and visit[i][right] == 0 and tomatoes[i][right] == 0:
        dq.append([i,right])
        visit[i][right] = visit[i][j] + 1

# 가장 마지막으로 방문한 토마토의 visit값이 가장 크다. (= 토마토가 모두 익기 위한 최소 일수)
temp = []
for row in visit:
    temp.append(max(row))

result = max(temp) - 1  # 맨 처음에 이미 익어있던 토마토의 visit값이 1로 돼있기 때문에 최종결과에서 1을 빼준 수가 실제 걸린 일수임
# 만약 visit에 방문하지 않은 곳이 있다면, 그곳은 토마토가 있는데 익지 못한 것이므로 결과를 -1로 바꿔준다. (토마토가 없는 곳: -1, 익은 토마토: 1, 익지 않은 토마토: 0)
for row in visit:
    if 0 in row:
        result = -1
print(result)

처음에 방문 표시를 위한 배열 visit을 만들어 주는데 토마토가 익어 있는 칸은 1, 토마토가 들어 있지 않은 칸은 -1로 구분해주고 나머지는 모두 0으로 채워준다.

 

익은 토마토의 좌표를 deque에 넣어주고 dq를 사용해 BFS를 시작한다.

popleft()를 해주면서 해당 좌표와 인접한 좌표 중 방문하지 않았고, 익지 않은 토마토가 있는 곳이 있다면 그 좌표를 deque에 추가해준다.

그 다음 현재 좌표의 visit에서 1 더한 값을 다음 좌표의 visit값으로 넣어준다.

 

deque가 비어 있을 때까지 반복한 뒤 탐색이 끝나면 visit에서 가장 큰 값을 결과로 넣어준다. 이 때, 시작 좌표의 visit 값이 1이었기 때문에 결과에서 1을 빼준 값이 실제 일수가 된다.

 

그 다음 바로 결과를 출력하는 것이 아니라 익지 않은 토마토가 있는지를 확인해줘야 한다.

visit의 값을 보면

• 1 : 익은 토마토
• -1 : 토마토가 없음
• 0 : 익지 않은 토마토

이기 때문에 0이 존재한다면 익지 못한 토마토가 있다는 것이기 때문에 결과를 -1로 바꿔준다.