[BFS] 백준 7576 - 토마토

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

 

---

보자마자 bfs생각이 났다. bfs 알고리즘을 쓰면, 어떤 칸에 도착하는 일수가 무조건 최소가 되기 때문에 좋은 방법일 것이다.

 

• 한번에 여러개의 익은 토마토가 존재한다면, 그 중간 쯤에서 토마토가 모두 익게 된다.

처음 입력을 받을 때, 익은 토마토가 입력된다면 queue에 넣어준다.

이후 bfs에서 pop하면 이미 익어있던 토마토들 주변을 하나씩 확인하게 될 것이다.

 

• 저장될 때부터 모두 익었다면 0, 모두 익을 수 없다면 -1을 출력해야한다.

나는 boxDistance[][]에 각 토마토들이 익는 시간을 저장했다.

처음 입력을 받을때, 이미 익은 토마토는 1, 토마토가 없는 칸에는 -1을 저장했다. 그리고 아직 익지 않은 토마토들은 0으로 저장된다.

bfs가 모두 끝나면 창고의 토마토들을 모두 확인한다. 여기서 창고에 0이 존재한다면 아직 익지 않은 토마토가 있다는 뜻이다. -1을 출력한다.

이미 모두 익어있었다면, boxDistance[][]에 존재하는 날짜의 최대값은 1일 것이다. 이 때 0을 출력했다. 

위의 두 경우 모두 부합하지 않는다면 창고 안의 토마토가 시간이 지나 모두 익었다는 뜻이다. boxDistance[][]에 존재하는 날짜의 최대값에 -1을 해주면 답이 나오게 된다.

 

#include <iostream>
#include <string>
#include <queue>

#define SIZE 1001
#define endl '\n'

using namespace std;

int M, N; // 상자의 가로칸, 세로칸
int box[SIZE][SIZE]; // 입력된 상자
int visited[SIZE][SIZE]; // 방문여부 체크
int boxDistance[SIZE][SIZE]; // 익는데 걸린 시간
queue<pair<int, int>> bfsq;

int moveH[4] = { 0, -1, 1, 0 };
int moveW[4] = { -1, 0, 0, 1 };

void checkTomato()
{
	int maxDis = 0;
	for (int i = 0; i < N; ++i)
	{
		for (int j = 0; j < M; ++j)
		{
			if (boxDistance[i][j] == 0) // 모두 익지 못했을 때 == distance에 0이 존재한다.
			{
				cout << -1 << endl;
				return;
			}
			maxDis = max(maxDis, boxDistance[i][j]);
		}
	}

	if (maxDis == 1)// 이미 모두 익어있을 때 == distance의 최대값이 1이다.
		cout << 0 << endl;
	else
		cout << maxDis - 1 << endl;// 익을때까지의 최소 날짜 == distance의 최대값-1이다.
}
void bfs()
{
	int high, width;
	while (!bfsq.empty())
	{
		high = bfsq.front().first;
		width = bfsq.front().second;
		visited[high][width] = true;
		bfsq.pop();

		for (int i = 0; i < 4; ++i)
		{
			int nextH = high + moveH[i];  // 다음에 익을 칸
			int nextW = width + moveW[i];

			if (nextW >= M || nextW < 0 || nextH >= N || nextH < 0) // 칸이 유효한지 확인
				continue;

			if (!visited[nextH][nextW] && box[nextH][nextW] == 0) // 갈수있는 칸, 방문한 적 없음
			{
				visited[nextH][nextW] = true;
				boxDistance[nextH][nextW] = boxDistance[high][width] + 1;
				bfsq.push({ nextH , nextW });
			}
		}
	}
}

int main()
{
	cin >> M >> N;

	for (int i = 0; i < N; ++i)
	{
		for (int j = 0; j < M; ++j)
		{
			int temp;
			cin >> temp;
			box[i][j] = temp;

			if (temp == 1) // 익은 토마토일때 q에 삽입
			{
				bfsq.push({ i, j });
				boxDistance[i][j] = 1;
			}
			else if (temp == -1) // 토마토가 없는 칸
			{
				boxDistance[i][j] = -1;
			}
		}
	} 
	
	bfs();
	checkTomato();
}