[BFS] 7576번 토마토

7576번 토마토

 

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

 

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, N 은 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.

 

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

6 4
1 -1 0 0 0 0
0 -1 0 0 0 0
0 0 0 0 -1 0
0 0 0 0 -1 1

 

예제 출력

8

6

 

해결방법

다른 BFS 문제와 동일하게 queue를 사용하여 완전탐색을 하는 문제이지만 한가지 어려운 점이 존재했다.

스타트포인트(익은 토마토)는 하나가 아니라 여러개가 존재했고, 그냥 큐에 익은 토마토를 넣어 익게하기에는 각 날짜를 구해야 했다.

그래서 처음에 익은 토마토를 Vector에 담은 뒤, BFS시작에서 큐에 담았다.

그 다음에는 토마토를 4방향으로 익게 했는데 이 때, dist배열에 날짜를 저장하여서 구현했다. 이렇게 하면 큐에서 익는 순서에 상관없이 날짜는 +1 씩 증가하기 때문에 모두 익게 한뒤, 전체 토마토가 익었으면 dist의 최대값을 저장하고 모두 익지 않았으면 -1을 저장하였다.

 

소스코드

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <cstring>
#include <queue>
#include <vector>
#include <algorithm>
#define MAX 1000
#define INF 987654321
using namespace std;

int n,m;
int ans;
int map[MAX][MAX];
int dist[MAX][MAX];
bool ripe[MAX][MAX];

int dx[4] = {0,1,0,-1};
int dy[4] = {1,0,-1,0};

vector<pair<int,int>> ripeTomato;

bool is_allRipe(){
    for(int i=0; i<n; i++){
        for(int j=0; j<m; j++){
            if(map[i][j]==0) return false;
        }
    }
    return true;
}

bool is_possible(int row,int col){
    if(row<0 || row>=n || col<0 || col>=m) return false;
    return true;
}

void bfs(){
    if(is_allRipe()){
        return;
    }
    
    queue<pair<int, int>> q;
    for(int i=0; i<ripeTomato.size(); i++){
        q.push(make_pair(ripeTomato[i].first, ripeTomato[i].second));
        ripe[ripeTomato[i].first][ripeTomato[i].second] = true;
        dist[ripeTomato[i].first][ripeTomato[i].second] = 0;
    }
    
    while(!q.empty()){
        int x = q.front().first;
        int y = q.front().second;
        q.pop();
        
        for(int i=0; i<4; i++){
            int nx = x + dx[i];
            int ny = y + dy[i];
            if(map[nx][ny]==0 && is_possible(nx, ny)){
                q.push(make_pair(nx, ny));
                map[nx][ny] = 1;
                dist[nx][ny] = dist[x][y] + 1;
                ans = max(ans,dist[nx][ny]);
            }
        }
    }
    if(!is_allRipe()){
        ans = -1;
    }
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    scanf("%d %d",&m,&n);
    for(int i=0; i<n; i++){
        for(int j=0; j<m; j++){
            scanf("%d",&map[i][j]);
            if(map[i][j] == 1)
                ripeTomato.push_back(make_pair(i, j));
        }
    }
    // 초기화
    for(int i=0; i<MAX; i++){
        memset(dist[i],-1,sizeof(dist[i]));
        memset(ripe[i],false,sizeof(ripe[i]));
    }
    ans = 0;
    bfs();
    // 모두 익었으면 ans 출력, 아니면 -1 출력
    printf("%d",ans);
}