[BOJ] 백준 7576번 토마토 (Java)

#7576 토마토

난이도 : 실버 1

유형 : 그래프 / BFS

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.

 

문제 풀이  

상자에 있는 토마토가 모두 익을 때까지 걸리는 최소 날짜를 구하는 그래프 탐색 문제이다.

 

구상

해당 문제는 1일을 주기로 현재 익은 토마토와 인접해있는 토마토가 익는다고 한다. 그러므로 단순 BFS 로직에 싸이클을 만들어 탐색해주면 된다.

 

한 싸이클에 BFS탐색을 해주어 익은 토마토와 인접해있는 안익은 토마토를 익었다고 카운트해주면 된다. 이렇게 모든 BFS탐색이 끝날 때까지 반복해준다. 그리고나서 싸이클을 돌린 횟수(최소 날짜)를 출력해주면 된다.

 

설계

1. 초기에 주어진 그래프트를 탐색하여 현재 익은 토마토의 위치를 queue에 저장한다.
2. 반복문을 사용하여 당일에 익은 토마토의 크기(queue.size())만큼만 BFS 탐색을 하여 인접한 토마토들을 익게 해준다.
   1. 토마토의 개수를 카운트해준다. status--
   2. queue.size()만큼만 돌려주는 이유는 한 싸이클(1일)을 주기로 토마토가 익기 때문이다.
3. queue에 남아있는 데이터가 없으면 탐색을 종료하고 싸이클을 돌린 횟수(최소 날짜; res)를 출력해준다.
   1. 만약 상자 안에 안익은 토마토가 남아있다면 -1을 출력해준다.

 

풀이 코드 

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
	static int n,m, status;
	static int[][] map;
	static boolean[][] check;
	static Queue<int[]> q;
	static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
	static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
	public static void main(String[] args) throws IOException{
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		m = Integer.parseInt(st.nextToken()); // x
		n = Integer.parseInt(st.nextToken()); // y
		map = new int[n][m];
		check = new boolean[n][m];
		q = new LinkedList<>();
		for(int i=0; i<n; i++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int j=0; j<m; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
				if(map[i][j]==0) {
					status++;
				}
				else if(map[i][j] == 1) {
					check[i][j] = true;
					q.add(new int[] {j,i,0});
				}
			}
		}
		System.out.println(bfs());
	}
	
	static int bfs() {
		int res =0;
		while(!q.isEmpty()) {
			int size = q.size();
			for(int i=0; i<size; i++) {
				int[] pos = q.poll();
				int px = pos[0];
				int py = pos[1];
				res = pos[2];
				for(int d=0; d<4; d++) {
					int nx = px + dx[d];
					int ny = py + dy[d];
					
					if(nx <0 || nx > m-1 || ny<0 || ny > n-1)continue;
					if(!check[ny][nx] && map[ny][nx] ==0) {
						check[ny][nx] = true;
						map[ny][nx] = 1;
						status--;
						q.add(new int[] {nx,ny, res+1});
					}
				}
			}
			if(q.isEmpty() && status==0) {
				return res;
			}
		}
		return -1;
	}
}