[BFS]-연습-토마토

< BFS > - < 골드 5 >

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

7576번: 토마토

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[ 7576 ] 토마토

 

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.

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최단거리랑 비슷하게 익은 토마토로부터 얼마나 떨어져있는지 거리를 측정하고 -1 해주면 익는데에 필요한 날짜가 나옴 익은 토마토가 여러군데에 분산되어 있을 수 있어서 익은 토마토를 모두 큐에 넣어주고 하나씩 BFS를 돌리면 됨 만약 BFS를 모두 돌았는데도 안 익은 토마토가 있다면 그 토마토는 익지 못하는 토마토이기 때문에 -1 출력 day 익기 위해 필요한 날짜수가 0이라면 모든 토마토가 익어있는 경우이기 때문에 0 출력 엄청 오래 붙잡고 있었는데 정신차리고 푸니까 그냥 빨리 풀림 ,, 집중을 안하고 있었나봐 ㅎ

 

  정답  코드  

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <queue>
using namespace std;

int board[1001][1001];
int visit[1001][1001];

int main() {
	int dir_x[] = { 0,1,0,-1 };
	int dir_y[] = { 1,0,-1,0 };

	int n, m;
	queue<pair<int, int>> q;

	cin >> n >> m;

	for (int i = 0; i < m; i++) {
		for (int j = 0; j < n; j++) {
			cin >> board[i][j];
			if (board[i][j] == 1)
				q.push({ i, j });
		}
	}

	/*for (int i = 0; i < m; i++) {
		for (int j = 0; j < n; j++) {
			cout << board[i][j]<<" ";
		}
		cout << "\n";
	}*/

	int day = 0;

	while (!q.empty()) {
		int x = q.front().first;
		int y = q.front().second;
		q.pop();

		for (int d = 0; d < 4; d++) {
			int new_x = x + dir_x[d];
			int new_y = y + dir_y[d];

			if (new_x < 0 || new_x >= m || new_y <0 || new_y >=n) continue;
			if (visit[new_x][new_y] != 0 || board[new_x][new_y] == -1) continue;

			if (board[new_x][new_y] == 0 && visit[new_x][new_y] == 0) {
				visit[new_x][new_y]++;
				board[new_x][new_y] = board[x][y] + 1;
				if( board[new_x][new_y] > day ) day = board[new_x][new_y];
				q.push({ new_x, new_y });
			}
			
		}
	}

	for (int i = 0; i < m; i++) {
		for (int j = 0; j < n; j++) {
			if (board[i][j] == 0) {
				cout << -1;
				return 0;
			}
		}
	}

	if (day != 0)
		cout << day - 1;
	else cout << 0;
}

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1/25  BFS  큐에는 익은 토마토들이 미리 들어있고  첫 익은 토마토를 pop 하고 나면 거기를 기준으로 한 바퀴 돌면서 조건에 맞는 토마토를 큐에 집어넣음  그리고 한번더 while 문을 돌 때는 첫번째 익은 토마토 기준으로 집어넣은 토마토가 아니라  원래 들어있던 두번째 익은 토마토를 pop해서 이를 기준으로 한 바퀴를 돌게됨  이런식으로 만일 시작점이 두 개인 토마토 박스라면  첫번째 토마토 - 두번째 토마토 - 첫번째 토마토 - 두번째 토마토 이렇게 기준을 왓다 갓다 하면서 bfs를 돌게 됨으로  dist[nx][ny] >= 0 이라는 조건으로 이미 처리된 칸을 걸러낼 수 있게됨  나는 첫번째 토마토를 기준으로 연결된 모든 칸을 돌고  그 다음 두번째 토마토를 기준으로 연결된 모든 칸을 돌았는데  이런식으로 구현하면 첫번째 토마토와 연결된 칸과 두번째 토마토와 연결된 칸이 연결되어 있을 때 처리가 안됨  문제에서 예제 3번 같은 경우

 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <queue>

using namespace std;

int board[1001][1001];
int dist[1001][1001];

int dir_x[] = { 0, 1, 0, -1 };
int dir_y[] = { 1, 0, -1, 0 };

int main() {

	int n, m;
	cin >> m >> n;
	queue<pair<int, int>> q;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < m; j++) {
			cin >> board[i][j];
			// 익은 토마토의 위치를 큐에 넣기
			if (board[i][j] == 1) q.push({ i,j });
			// 익지 않은 토마토는 dist 배열에서 -1의 값을 가짐
			// 익은 토마토와 빈칸은 dist 배열에서 0
			if (board[i][j] == 0) dist[i][j] = -1;
		}
	}

	while (!q.empty()) {
		auto cur = q.front(); q.pop();
		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int nx = cur.first + dir_x[i];
			int ny = cur.second + dir_y[i];
			if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= m) continue;
			if (dist[nx][ny] >= 0) continue;
			dist[nx][ny] = dist[cur.first][cur.second] + 1;
			q.push({ nx, ny });
		}
		// 루프 상태 확인용
		/*for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				cout << dist[i][j] << " ";
			}
			cout << "\n";
		}
		cout << "------------------------";
		cout << "\n";*/
	}

	int ans = 0;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < m; j++) {
			if (dist[i][j] == -1) {
				// BFS를 다 돌았는데도 아직 안 익은 토마토가 있을 경우
				cout << -1; 
				return 0;
			}
			ans = max(ans, dist[i][j]);
		}
	}

	cout << ans;
}

 

+ 함께 알아두면 좋을 BFS의 특징
출처 : https://blog.encrypted.gg/941

[실전 알고리즘] 0x09강 - BFS

 

첫번째 0인 곳을 기준으로 거리가 1인 것들이 들어옴

두번째 0인 곳을 기준으로 거리가 1인 것들이 들어옴

이제 1인 곳을 기준으로 거리가 2인 것들이 들어옴

거리가 1인 것들이 모두 빠지고 2인 것들을 돌 때에는 큐에 거리가 3인 것들이 들어오게 됨

이처럼 bfs를 돌 때 큐에 쌓이는 순서는 반드시 거리순이 됨