[BOJ 2573] 빙산 (Java)

문제

지구 온난화로 인하여 북극의 빙산이 녹고 있다. 빙산을 그림 1과 같이 2차원 배열에 표시한다고 하자. 빙산의 각 부분별 높이 정보는 배열의 각 칸에 양의 정수로 저장된다. 빙산 이외의 바다에 해당되는 칸에는 0이 저장된다. 그림 1에서 빈칸은 모두 0으로 채워져 있다고 생각한다.

빙산의 높이는 바닷물에 많이 접해있는 부분에서 더 빨리 줄어들기 때문에, 배열에서 빙산의 각 부분에 해당되는 칸에 있는 높이는 일년마다 그 칸에 동서남북 네 방향으로 붙어있는 0이 저장된 칸의 개수만큼 줄어든다. 단, 각 칸에 저장된 높이는 0보다 더 줄어들지 않는다. 바닷물은 호수처럼 빙산에 둘러싸여 있을 수도 있다. 따라서 그림 1의 빙산은 일년후에 그림 2와 같이 변형된다.

그림 3은 그림 1의 빙산이 2년 후에 변한 모습을 보여준다. 2차원 배열에서 동서남북 방향으로 붙어있는 칸들은 서로 연결되어 있다고 말한다. 따라서 그림 2의 빙산은 한 덩어리이지만, 그림 3의 빙산은 세 덩어리로 분리되어 있다.

한 덩어리의 빙산이 주어질 때, 이 빙산이 두 덩어리 이상으로 분리되는 최초의 시간(년)을 구하는 프로그램을 작성하시오. 그림 1의 빙산에 대해서는 2가 답이다. 만일 전부 다 녹을 때까지 두 덩어리 이상으로 분리되지 않으면 프로그램은 0을 출력한다.

입력

첫 줄에는 이차원 배열의 행의 개수와 열의 개수를 나타내는 두 정수 N과 M이 한 개의 빈칸을 사이에 두고 주어진다. N과 M은 3 이상 300 이하이다. 그 다음 N개의 줄에는 각 줄마다 배열의 각 행을 나타내는 M개의 정수가 한 개의 빈 칸을 사이에 두고 주어진다. 각 칸에 들어가는 값은 0 이상 10 이하이다. 배열에서 빙산이 차지하는 칸의 개수, 즉, 1 이상의 정수가 들어가는 칸의 개수는 10,000 개 이하이다. 배열의 첫 번째 행과 열, 마지막 행과 열에는 항상 0으로 채워진다.

출력

첫 줄에 빙산이 분리되는 최초의 시간(년)을 출력한다. 만일 빙산이 다 녹을 때까지 분리되지 않으면 0을 출력한다.

접근 방법

1. 빙산이 두 개 이상으로 나뉘게 될 때 까지 걸리는 시간을 구해야 합니다. 문제의 전제를 보면 빙산은 한번에 녹거나, 쪼개지거나 둘 중 하나의 상태로 종료됩니다.

2. 이제 빙산을 녹여봅시다. 이때 우리는 두 가지 중요한 정보를 저장해야 합니다.

• 우리가 BFS를 탐색하는 과정에서 이미 지나간 위치
• 탐색한 빙산과 맞닿은 바다의 개수 (녹아야 할 빙산의 양)

3. 탐색의 순서는 다음과 같습니다.

• 현재 위치에서 상, 하, 좌, 우 방향으로 탐핵할 수 있는 빙산을 큐에 넣어줍니다.
• 상, 하, 좌, 우 방향마다 인접한 바다의 개수를 카운트 합니다.
• 모든 탐색이 끝나면 모든 위치를 탐색하면서 melt 배열에 저장한 녹아야 할 빙산의 위치와 값을 적용해줍니다.

4. 한 타임마다 빙산을 계속 녹여서 만일 빙산을 두 번 탐색 (두개로 갈라짐)이 된 경우, 혹은 한방에 다 녹아버린 경우 while 반복문을 나와서 result 값을 출력해 줍니다.

⚠️주의할 점⚠️

• 방문한 위치를 저장하는 배열, 녹아야하는 빙산의 양을 저장하는 배열을 따로 저장하는게 좋습니다.

소스 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayDeque;

public class Iceberg {

    static int n, m;
    static int[][] board;
    static int[][] melt;
    static boolean[][] visit;
    static int[] dx = new int[]{-1, 0, 1, 0};
    static int[] dy = new int[]{0, 1, 0, -1};

    static class Node {
        int x;
        int y;

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

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String[] input = br.readLine().split(" ");
        n = Integer.parseInt(input[0]);
        m = Integer.parseInt(input[1]);
        board = new int[n][m];
        int result = 0;

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            input = br.readLine().split(" ");
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                board[i][j] = Integer.parseInt(input[j]);
            }
        }
        br.close();

        while (true) {
            int cnt = 0;
            melt = new int[n][m];
            visit = new boolean[n][m];

            for (int i = 0; i < n; i++) {
                for (int j = 0; j < m; j++) {
                    if (!visit[i][j] && board[i][j] > 0) {
                        visit[i][j] = true;
                        melting(i, j);
                        cnt++;
                    }
                }
            }

            if (cnt == 0) {
                result = 0;
                break;
            } else if (cnt > 1) break;
            result++;
        }

        System.out.println(result);
    }

    public static void melting(int x, int y) {
        ArrayDeque<Node> dq = new ArrayDeque<>();
        dq.offerLast(new Node(x, y));

        while (!dq.isEmpty()) {
            Node now = dq.removeFirst();
            int sea = 0;
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int tmpx = now.x + dx[i];
                int tmpy = now.y + dy[i];
                if (!visit[tmpx][tmpy] && board[tmpx][tmpy] > 0) {
                    dq.offerLast(new Node(tmpx, tmpy));
                    visit[tmpx][tmpy] = true;
                }
                if (board[tmpx][tmpy] <= 0) {
                    sea++;
                }
            }
            melt[now.x][now.y] = sea;
        }

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                board[i][j] -= melt[i][j];
            }
        }
    }
}

결과