[C++] 백준 온라인 저지 7576번 토마토 풀이

토마토들이 완전히 익으려면 며칠이 걸리는지 계산하는 문제

 

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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.

 

 

풀이

 

 처음엔 쉽게 생각하고 접근했지만 시간초과에서 무너진 문제...흑흑 ㅠㅠ

 문제에 보이는대로 BFS 한 바퀴 실시하고 익을 토마토들을 익혀주고 다 안 익었으면 또 BFS 한 바퀴 돌고 익히고 하는 식으로 했더니 40% 시간초과를 피할 수 없었습니다... 그리하여 구글링을 하여

 

https://jdselectron.tistory.com/55

[백준 7576, c++] 토마토(bfs)

 

 이 블로그 글을 보고 해결할 수 있었습니다. 토마토가 하루마다 익는다는 말 때문에 치즈나 빙산 녹이기처럼 접근했는데 이것은 BFS로 최단경로 찾기 문제였습니다... 

 

* 기본 아이디어

 M과 N의 입력 최대값이 1,000이기 때문에 시간 단축을 위해서 입력 받으면서 1(익은 토마토)이라면 BFS를 실시할 큐에 저장합니다.

 

 BFS는 한 번만 돌면서 각 타일에 최단경로를 기록한 다음 0(익지 않은 토마토)이 없다면 가장 높은 값을 출력하면 됩니다.

 

 단 모든 토마토의 초기값이 1(익은 토마토)인 경우에는 가장 높은 값이 1인데 정답은 0입니다. 그리고 

0	1
1	1

 

 위와 같은 경우엔 다 익는 데 걸리는 시간이 하루이지만 

 

2	1
1	1

 

 BFS로 최단경로 탐색이 끝나고 나면 위와 같은 상태가 됩니다. 여기서 최대값을 출력하면 2가 되지만 실제 정답은 1입니다. 

 그렇기 때문에 BFS가 끝난 후 구한 최대값에서 1을 빼 주어야 한다는 것을 알 수 있습니다. 

 

 만약 0인 칸이 하나라도 있다면 -1을 출력하고 프로그램을 종료하면 됩니다. 

 

 

코드

 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>

using namespace std;

const int MATURE = 1;
const int NOT_MATURE = 0;
const int NONE = -1;

int main()
{
    vector<vector<int>> dir;
    dir.push_back({0,1});
    dir.push_back({0,-1});
    dir.push_back({1,0});
    dir.push_back({-1,0});
    
    int width, height;
    cin >> width >> height;
    
    queue<pair<int, int>> q;
    vector<vector<int>> tomatoes(height, vector<int>(width, 0));
    for (int i = 0; height > i; i++)
    {
        for (int j = 0; width > j; j++)
        {
            cin >> tomatoes[i][j];
            //입력 받으면서 익은 토마토 위치 저장
            if (MATURE == tomatoes[i][j])
                q.emplace(make_pair(i, j));
        }
    }
    
    while (!q.empty())
    {
        auto cur = q.front();
        q.pop();
        
        for (int i = 0; 4 > i; i++)
        {
            auto next = make_pair(cur.first + dir[i][0], cur.second + dir[i][1]);
            if (0 > next.first || height <= next.first || 0 > next.second || width <= next.second)
                continue;
            
            //다음 위치가 익지 않은 토마토라면
            if (NOT_MATURE == tomatoes[next.first][next.second])
            {
                q.emplace(next); //큐에 저장
                //다음 위치로 가는 데에 걸리는 최단경로 저장
                tomatoes[next.first][next.second] = tomatoes[cur.first][cur.second] + 1;
            }
        }
    }
    
    int answer = 0;
    for (int i = 0; height > i; i++)
    {
        for (int j = 0; width > j; j++)
        {
            if (NOT_MATURE == tomatoes[i][j])
            {
                //하나라도 익지 않았으면 -1 출력
                cout << NONE;
                return 0;
            }
            if (answer < tomatoes[i][j])
            {
                //모두 익었으면 가장 큰 값 출력
                answer = tomatoes[i][j];
            }
        }
    }
    
    //최종 답은 -1한 값이 되어야 함
    cout << answer - 1;
    
    return 0;
}