백준 2636 python 풀이

어김없이 찾아온 구현 문제 풀이, 오늘은 2636번 치즈를 풀어보았다. bfs, 시뮬레이션에서 한번쯤은 풀어본 문제로 유명한데, 외부 공기에 접촉하는 치즈만 녹을 수 있다는 제약 조건을 어떻게 처리하느냐가 관건이었다. 이와 별개로, 괜히 시간 복잡도를 어떻게든 줄여보겠다고 어렵게 접근하다가 괜히 더 오래걸렸다. 내가 구현 문제를 조금 더 어렵게 느끼는 이유는 이런 잡생각들이 많아서가 아닐까 생각이 든다. 물론 조금 더 효율적인 코드를 짜려는 생각은 항상 가지고 있어야 하겠지만! 암튼 서두가 길었다.

1. 문제

https://www.acmicpc.net/problem/2636
아래 <그림 1>과 같이 정사각형 칸들로 이루어진 사각형 모양의 판이 있고, 그 위에 얇은 치즈(회색으로 표시된 부분)가 놓여 있다. 판의 가장자리(<그림 1>에서 네모 칸에 X친 부분)에는 치즈가 놓여 있지 않으며 치즈에는 하나 이상의 구멍이 있을 수 있다.

이 치즈를 공기 중에 놓으면 녹게 되는데 공기와 접촉된 칸은 한 시간이 지나면 녹아 없어진다. 치즈의 구멍 속에는 공기가 없지만 구멍을 둘러싼 치즈가 녹아서 구멍이 열리면 구멍 속으로 공기가 들어가게 된다. <그림 1>의 경우, 치즈의 구멍을 둘러싼 치즈는 녹지 않고 ‘c’로 표시된 부분만 한 시간 후에 녹아 없어져서 <그림 2>와 같이 된다.

<그림 1> 원래 치즈 모양

다시 한 시간 후에는 <그림 2>에서 ‘c’로 표시된 부분이 녹아 없어져서 <그림 3>과 같이 된다.

<그림 2> 한 시간 후의 치즈 모양

<그림 3> 두 시간 후의 치즈 모양

<그림 3>은 원래 치즈의 두 시간 후 모양을 나타내고 있으며, 남은 조각들은 한 시간이 더 지나면 모두 녹아 없어진다. 그러므로 처음 치즈가 모두 녹아 없어지는 데는 세 시간이 걸린다. <그림 3>과 같이 치즈가 녹는 과정에서 여러 조각으로 나누어 질 수도 있다.

입력으로 사각형 모양의 판의 크기와 한 조각의 치즈가 판 위에 주어졌을 때, 공기 중에서 치즈가 모두 녹아 없어지는 데 걸리는 시간과 모두 녹기 한 시간 전에 남아있는 치즈조각이 놓여 있는 칸의 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

2. 입력

첫째 줄에는 사각형 모양 판의 세로와 가로의 길이가 양의 정수로 주어진다. 세로와 가로의 길이는 최대 100이다. 판의 각 가로줄의 모양이 윗 줄부터 차례로 둘째 줄부터 마지막 줄까지 주어진다. 치즈가 없는 칸은 0, 치즈가 있는 칸은 1로 주어지며 각 숫자 사이에는 빈칸이 하나씩 있다.

3. 풀이

우선 '바깥 공기에만 치즈가 녹는다'라는 제약 조건을 잘 살펴 보아야 한다.
치즈 안쪽 공기에는 녹지 않고 바깥쪽 공기에만 녹는다
-> 안쪽 공기와 바깥쪽 공기를 다르게 설정해야 한다.

그래서 나는, 치즈 안쪽 공기는 0으로 놔두고, 바깥 쪽 공기를 2로 바꿔주었다. (여담인데, -1로는 바꾸지 마시길, 디버깅 할 때, -1이 1이나 2보다 더 많은 부피를 차지해서, 알아보기 힘들게 나옵니다..)

여기까지만 알아도 대부분 풀 수 있을텐데, 그럼 어떻게 바깥쪽 공기만을 2로 바꾸는가? 여기서 bfs가 사용된다. 어차피 보드판의 바깥쪽 테두리는 절대로 치즈가 놓일 수 없기 때문에, (0,0)은 반드시 바깥 공기임에 틀림 없다. 따라서 (0,0)부터 자신과 이웃한 바깥 공기를 탐색하며 2로 바꿔준다 (1).

그 후, 바깥 공기와 접한 치즈만을 0으로 바꿔준다. (바깥 공기로 인식하게 만든다는 것) 이때, 바깥 공기와 상관없이 치즈라면 치즈cnt를 ++해준다. (2)

마지막으로 time++하고 치즈가 다 녹을 때까지 (1)과 (2)를 무한 반복한다.

확실히 접근이 까다로운 느낌.

4. 소스코드

# 치즈 (골드 5)
from collections import deque

dy = [1, -1, 0, 0]
dx = [0, 0, -1, 1]

def bfs(y, x):
    global board, h, w

    q = deque()
    q.append([y, x])
    visited = [[0] * w for _ in range(h)]
    visited[y][x] = 1
    board[y][x] = 2
    while q:
        y, x = q.popleft()
        for i in range(4):
            ny, nx = y+dy[i], x+dx[i]
            if 0 <= ny < h and 0 <= nx < w:
                if visited[ny][nx] == 0 and board[ny][nx] != 1:
                    board[ny][nx] = 2
                    visited[ny][nx] = 1
                    q.append([ny, nx])

# 녹을 수 있는 치즈인지 아닌지 구분하는 함수
def check(y, x):
    global h, w, board
    for i in range(4):
        ny, nx = y+dy[i], x+dx[i]
        if 0 <= ny < h and 0 <= nx < w:
            if board[ny][nx] == 2:
                return True
    return False

# 입력
h, w = map(int, input().split())
board = [list(map(int, input().split())) for _ in range(h)]

time = 0
previous_cheese = 0

# 치즈가 다 녹아 없어질 때까지 반복
while True:
    # 외부 공기를 다른 값(2)으로 설정 
    # 왜냐면 안의 공기도 0이고 밖에 공기도 0인데 치즈는 밖의 공기에만 녹으니까!
    bfs(0, 0)

    # 외부 공기에 노출된 치즈를 0로
    cheese = 0
    for i in range(h):
        for j in range(w):
            if board[i][j] == 1:
                cheese += 1
                if check(i, j):
                    board[i][j] = 0
    if cheese == 0:
        break
    else:
        previous_cheese = cheese
    time += 1

print(time)
print(previous_cheese)

5. 분석, 결과

오랜만에 풀었는데, 생각보다 까다로웠다. 잡생각 줄이기, 생각이 꼬일 때마다 주석으로 글 남기기.

언제나 질문과 가르침은 환영입니다! 잘못된 부분은 알려주세요 :)