[Algorithm] 토마토(BFS활용)

설명

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 못한다.

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,

N 은 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.

 

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.

 

예시 입력 / 출력

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

4

 

 

풀이 과정.

우선 전역변수로 입력 받을 m, n과 토마토 상태를 나타내는 2차원 배열 상자 board를 선언 한다.

static int n;
static int m;

static int[ ][ ] board;

문제의 조건에 따라 토마토가 하루 하루 지남에 따라 익어갈 때 몇일 째 익었는지 일자를 체크할

배열을 하나를 선언 한다.

static int[ ][ ] dis;

토마토가 앞 뒤, 왼쪽 오른쪽 으로 익어간다는 조건에 따라 좌표를 이동하기 위한 위하여

상하 배열, 좌우 배열을 하나 선언과 동시에 초기화 해준다.

static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};  // 상 하
static int[] dy = {0, 0, -1, 1};  // 좌 우

 

Main단에서 n과 m의 값을 입력 받고 위에서 전역으로 선언해준 board배열에 n x m크기를 지정해 준다.

그리고 board배열에 입력 값을 하나씩 할당 받으면서

입력받은 값이 1(익음)일 경우 해당 board배열의 토마토의 좌표(x, y)를 Queue에 담아준다.

여기서 Queue에 담길 값은 토마토의 좌표(x, y)이기 때문에

Point라는 int x, int y 인스턴스 변수를 갖는 클래스를 하나 만들어 Queue에 Point라는 클래스객체로 담아준다.

Q.offer(new Point(i, j));

 

BFS(int x, int y)함수를 하나 만들고 while(!Q.insEmpty) 조건으로 반복문을 만든다.

Queue에 담긴 값을 하나를 꺼내고 -> 로직을 처리하면서 Queue에 넣을 값이 있으면 새로 넣고

다시 처음으로 와 Queue에 담긴 값 하나를 꺼내고 -> 로직을 처리하면서 Queue에 넣을 값이 있으면 새로 넣고

이렇게 Queue에 넣을 값이 더 이상 없어 Queue가 비어질 때까지 반복할 것이다.

 

Queue에 담긴 값(Point 클래스 객체)를 하나 꺼내 temp변수에 담는다.

*여기서는 이제 temp를 기준(현재 좌표는 temp.x , temp.y)으로 로직을 태우는 것이다.

위에서 만든 상하좌우 배열(dx 와 dy)를 for문으로 하나 씩 꺼내서 temp의 x와 y에 더해준다.

int nx = temp.x + dx[i];
int ny = temp.y + dy[i];

더해진 nx, ny는 현재 temp의 상하좌우 좌표가 된다. 

borad배열에 여기서 구한 nx, ny 좌표를 넣어 0(안익음)이 있는지 확인한 후 

0(안익음)이 있을 경우 board[nx][ny]의 값을 1(익음) 으로 변경해 준다.

이때 dis(토마토 일자 배열)도 함께 처리해준다.

dis[nx][ny] = dis[temp.x][temp.y] + 1;

 

BFS함수가 끝나면 완성된 board배열을 가지고 출력조건에 맞게 출력하면 된다.

 

 

풀이.

class Point{
    int x;
    int y;
    public Point(int x, int y){
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}
public class Main {
    static Queue<Point> Q = new LinkedList<>();
    static int n; // 가로 칸의 수
    static int m; // 세로 칸의 수
    static int[][] board; // 토마토 상태 배열
    static int[][] dis; // 토마토 상태변화 일자 배열
    static int[] dx = {-1, 1, 0, 0}; // 상 하
    static int[] dy = {0, 0, -1, 1}; // 좌 우

    static void BFS(int x, int y){
        while (!Q.isEmpty()){
            Point temp = Q.poll();
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = temp.x + dx[i];
                int ny = temp.y + dy[i];
                if(nx>=1 && nx<=n && ny>=1 && ny<=m && board[nx][ny]==0){
                    Q.offer(new Point(nx,ny));
                    board[nx][ny] = 1;
                    dis[nx][ny] = dis[temp.x][temp.y] + 1;
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        m = sc.nextInt(); // 상자의 가로 칸 수
        n = sc.nextInt(); // 상자의 세로 칸 수
        board = new int[n+1][m+1];
        dis = new int[n+1][m+1];
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = 1; j <= m; j++) {
                board[i][j] = sc.nextInt();
                if(board[i][j] == 1){
                    Q.offer(new Point(i, j));
                }
            }
        }
        BFS(1,1);
        boolean flag = true;
        int result = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = 1; j <= m; j++) {
                if(board[i][j] == 0){
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
        }
        if(flag==true){
            for (int i = 1; i <= n; i++) {
                for (int j = 1; j <= m; j++) {
                    result = Math.max(dis[i][j],result);
                }
            }
        }else{
            result = -1;
        }
        System.out.println(result);
    }
}

 

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정리 :

2차원 배열이 나오면 좌표를 담을 클래스를 하나 만들어서 사용하자.

처음에는 너무 돌아가서 혼란스러웠다.