백준 - 토마토[java]

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

문제 설명

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 입력1

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 출력1

8

예제 입력2

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 출력2

-1

문제 풀이

import java.io.*;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;


class Main {

    static class Point {
        int x;
        int y;

        Point(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }

    static int[] x = {0, 1, -1, 0};
    static int[] y = {1, 0, 0, -1};
    static Queue<Point> coords;
    static boolean[][] visited;

    public static void main(String[] args) throws IOException{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        int [] sizeInput = Arrays.stream(br.readLine().split(" ")).mapToInt(Integer::parseInt).toArray();
        int [][] tomatoBox = new int[sizeInput[1]][sizeInput[0]];

        int total = 0;
        coords = new LinkedList<>();
        for(int i = 0; i < tomatoBox.length; i++) {
            int [] line = Arrays.stream(br.readLine().split(" ")).mapToInt(Integer::parseInt).toArray();
            for(int j = 0; j < tomatoBox[0].length; j++) {
                tomatoBox[i][j] = line[j];
                if(line[j] == 0)
                    total++;
                else if(line[j] == 1)
                    coords.add(new Point(i, j));
            }
        }
        visited = new boolean[tomatoBox.length][tomatoBox[0].length];
        int before = -1;
        int now = 0;
        int day = 0;
        while(before != now && now < total) {
            before = now;
            now = countDays(tomatoBox, before);
            day++;
        }

        if(before == now)
            System.out.println(-1);
        else
            System.out.println(day);
        br.close();
    }

    public static int countDays(int[][] tomatoBox, int before) {

        int now = before;
        Queue<Point> nextCoords = new LinkedList<>();
        while(!coords.isEmpty()) {
            Point cur = coords.poll();
            visited[cur.x][cur.y] = true;
            for(int i = 0; i < x.length; i++) {
                int nextX = cur.x + x[i];
                int nextY = cur.y + y[i];
                if(nextX >= 0 && nextY >= 0 && nextX < tomatoBox.length && nextY < tomatoBox[0].length) {
                    if(tomatoBox[nextX][nextY] == 0 && !visited[nextX][nextY]) {
                        nextCoords.add(new Point(nextX, nextY));
                        visited[nextX][nextY] = true;
                        tomatoBox[nextX][nextY] = 1;
                        now++;
                    }
                }
            }
        }
        coords = nextCoords;
        return now;
    }
}

BFS 알고리즘을 사용하여서 풀었다.

처음에 총 0이 몇개 있는지(안익은 토마토) 확인한 후 매 턴마다 큐안의 좌표들을 새로 익은 토마토들의 좌표로 업데이트를 하면서 확인한다. 만일, 턴 종료 후 새로 익은 토마토의 증가가 없을 시 바로 -1을 리턴한다.

최종적으로 처음 계산해논 안 익은 토마토의 개수가 턴마다 누적으로 카운트한 토마토의 개수와 같을때 총 몇 턴이 지났는지가 답이된다.