[Algorithm] 백준 7576 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 ]

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 ]

8

 

---

bfs의 기본적인 알고리즘은 bfs를 구현한 메소드 안에서 queue를 구현하여 offer()와 poll()을 반복해서 계산합니다.

 

하지만 이 문제를 그렇게 풀게 되면

익은 토마토가 여러개일 때, 처음부터 여러개의 토마토가 동시에 익는 과정을 구현할 수 없게 되므로

익은 토마토를 입력받는 과정에서 먼저 추가해주어

bfs 메소드에 접근했을 때 동시에 익기 시작하게 구현해주었습니다.

 

import java.util.*;
import java.io.*;

public class Main {
	
	static class Tomato {
		int row, column;
		
		Tomato(int row, int column){
			this.row = row;
			this.column = column;
		}
	}
	
    
	static int N, M;
	static int[][] tomatoes;
	
	static int[] dr = {-1, 1, 0, 0};
	static int[] dc = {0, 0, -1, 1};
	
    
	private static void bfs(Queue<Tomato> queue) {
		while (!queue.isEmpty()) {
			Tomato t = queue.poll();
			
			for (int d = 0; d < 4; d++) {
				if (t.row+dr[d] >= 0 && t.row+dr[d] < N && t.column+dc[d] >= 0 && t.column+dc[d] < M && tomatoes[t.row+dr[d]][t.column+dc[d]] == 0) {
					queue.offer(new Tomato(t.row+dr[d], t.column+dc[d]));
					tomatoes[t.row+dr[d]][t.column+dc[d]] = tomatoes[t.row][t.column] + 1;
				}
			}
		}
	}


	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		M = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 열
		N = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 행
		
		tomatoes = new int[N][M];
		Queue<Tomato> queue = new LinkedList<>();
		
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for (int j = 0; j < M; j++) {
				tomatoes[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken()); // 1:익은 토마토, 0:익지 않은 토마토, -1:토마토x
				if (tomatoes[i][j] == 1) queue.offer(new Tomato(i, j));
			}
		}
		
		if (queue.size() == M*N)
			System.out.println(0);
		else {
			bfs(queue);
			
			int max = Integer.MIN_VALUE;
			for (int i = 0; i < N; i++) {
				for (int j = 0; j < M; j++) {
					if (tomatoes[i][j] == 0) {
						System.out.println(-1);
						return;
					}
					max = Math.max(max, tomatoes[i][j]);
				}
			}
			System.out.println(max - 1);
		}
	}
}