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Study/Algorithm

[백준] #7576. 토마토 (python) - bfs 파이썬 풀이

by 투말치 2024. 4. 20.

목차

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    문제

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

     

    7576번: 토마토

    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 토마토

    www.acmicpc.net

     

    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.

     

    예시 입력

    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

     

    예시 출력

    9

     

    풀이 - bfs

     

    이 문제는 BFS(너비 우선 탐색)을 사용해서 풀었다.

     

    import sys
    from collections import deque
    
    m, n = map(int, sys.stdin.readline().split())
    graph = []
    dx = [0, 0, 1, -1]
    dy = [1, -1, 0, 0]
    
    for _ in range(n):
        tomato = list(map(int, sys.stdin.readline().split()))
        graph.append(tomato)
    
    def bfs(point_list):
        q = deque([])
        for point in point_list:
            q.append(point)
    
        while q:
            y, x = q.popleft()
    
            for k in range(4):
                nx = x + dx[k]
                ny = y + dy[k]
                if (0 <= nx < m) and (0 <= ny < n) and graph[ny][nx] == 0:
                    graph[ny][nx] = graph[y][x] + 1
                    q.append([ny, nx])
    
    #bfs를 호출할 때 값이 1인 좌표들을 모두 전달
    points = []
    for i in range(0, n):
        for j in range(0, m):
            if graph[i][j] == 1:
                points.append([i, j])
    
    if len(points) == m*n:
        print(0)
        exit()
    elif len(points) == 0:
        print(-1)
        exit()
    else:
        bfs(points)
    
    day = 0
    for i in range(0, n):
        for j in range(0, m):
            if graph[i][j] == 0:
                print(-1)
                exit()
            else:
                day = max(graph[i][j], day)
    
    print(day - 1)

     

    1. 탐색 범위 세팅

    토마토는 상하좌우로 인접한 토마토에게 영향을 받기 때문에 탐색 범위는 상하좌우다.

    dx, dy를 정의해서 상하좌우로 탐색하기 위한 세팅을 한다.

     

    2. bfs 함수 정의

    🔹bfs 함수의 파라미터

    - 상자에 익은 토마토가 여러개 있다면 동시에 인접한 토마토에게 영향을 준다. 따라서 값이 1인 좌표들을 담은 리스트를 파라미터로 정의한다.

     

    🔹날짜 계산하기

    다음으로 탐색할 좌표를 상하좌우로 찾는다. 좌표가 범위 안에 해당하는지랑 아직 익지 않았는지 확인한다.

    조건들을 모두 만족하면 날짜를 계산하기 위해 다음 탐색할 좌표의 graph 값을 현재 좌표의 graph 값에 1을 더한 값으로 바꾼다.

     

    3. 예외 조건 처리

    이미 다 익어있는 경우와 익은 토마토가 하나도 없는 경우를 미리 처리한다.

     

    🔹bfs를 호출한 경우

    전체 graph를 돌면서 0이 하나라도 있다면 -1을 출력한다.

    0이 아니라면 최소 일수를 구하기 위해 graph의 최댓값을 찾는다.

    최종 결과는 day에서 1을 빼야 한다. 처음 시작할 때 1에 +1을 하면서 시작했기 때문이다.

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