[ProblemSolving] 백준 - 7576 토마토(dfs&bfs)

문제 링크

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

예제 입력3

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 출력3

6

예제 입력4

5 5
-1 1 0 0 0
0 -1 -1 -1 0
0 -1 -1 -1 0
0 -1 -1 -1 0
0 0 0 0 0

예제 출력4

14

예제 입력5

2 2
1 -1
-1 1

예제 출력5

0

나의 풀이

인접한 노드 탐색과 최소 날짜를 구한다는 부분에서 bfs를 적용시켜야 한다고 생각했다.

익은 토마토에서 탐색 시작하므로, graph[i][j] == 1인 경우, 큐에 위치를 넣어준다.

익지 않은 토마토인 경우, graph[nx][ny] = graph[x][y] + 1 식으로 탐색 횟수를 누적시켜서, 마지막에 총 탐색 횟수를 비교하여 cnt에 저장하고, cnt-1을 출력한다.

백준 채점 97% 에서 틀린 풀이(나머지 코드는 동일함)

def solution():
    answer =True
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            if graph[i][j] ==0:
                print(-1)
                answer = False
                break
        break
        
    if answer:
        cnt = 0
        for i in range(m):
            for j in range(n):
                cnt = max(graph[i][j], cnt)          
        print(cnt-1)

👉 반례
첫번째 반례는 의도한 거와 다르게 break가 사용되었다. 안익은 토마토가 존재한다면 전체 반복문을 빠져나오고자 했으나, 바깥쪽 반복문이 안쪽 반복문을 다 돌고나오면 빠져나오게 설계되어 있었다. 하 ;;

3 3
1 1 0 
-1 -1 -1
-1 -1 0   -> 1 (답 -1)

2 2
1 -1
-1 1 (답 0)

수정한 풀이

def solution():
    answer =True
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            if graph[i][j] ==0:
                print(-1)
                answer = False
                break
        if answer == False:
        break
                
    if answer:
        cnt = 0
        for i in range(m):
            for j in range(n):
                cnt = max(graph[i][j], cnt)          
        print(cnt-1)            

바깥쪽 break에 조건을 달아서 빠져나오게 코드를 변경했다.
두번째 반례에서 안익은 토마토가 주어지지 않는 경우도 있다. 최소날짜는 마지막에 구하여 문제를 해결했다.

코드 2개 게시.

코드 1은 700ms 걸리고, 빠른 코드는 350ms 정도 걸렸다.

코드

나의 코드

from collections import deque
import sys
input = sys.stdin.readline
n,m = map(int, input().split())
graph = [list(map(int,  input().split())) for _ in range(m)]
queue = deque()
dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]

def bfs():
    global queue
    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            if 0<=nx and nx<m and 0<=ny and ny<n :
                if graph[nx][ny] == 0 :
                    graph[nx][ny] = graph[x][y] + 1
                    queue.append([nx, ny])

for i in range(m):
    for j in range(n):
        if graph[i][j] == 1:
            queue.append([i, j]) 

bfs() 
answer =True
for i in range(m):
    for j in range(n):
        if graph[i][j] ==0:
            print(-1)
            answer = False
            break
    if answer == False:
        break
if answer:
    cnt = 0
    for i in range(m):
        for j in range(n): # 처음부터 안익은 토마토가 0개인 반례를 고려하여 최댓값을 마지막에 구하도록 함
            cnt = max(graph[i][j], cnt)          
    print(cnt-1) # bfs 시작한 지점이 썩은 토마토이고, 이값을 반영해서 cnt를 구했기 때문에 더해진 1을 뺸다.

빠른 코드

# 빠른 풀이
import sys
input = sys.stdin.readline
n,m = map(int,input().split())
move = ((1,0),(0,1),(-1,0),(0,-1))
queue = []
nextqueue = []
board = []
ans = 0
for i in range(m):
    temp = list(map(int,input().split()))
    for j,k in enumerate(temp):
        if k == 1:
            queue.append((i,j))
    board.append(temp)
while len(queue):
    for x,y in queue:
        for dx,dy in move:
            if 0 <= x+dx < m and 0 <= y+dy < n:
                if board[x+dx][y+dy] == 0:
                    nextqueue.append((dx+x,dy+y))
                    board[x+dx][y+dy] = 1
    ans += 1
    queue = nextqueue
    nextqueue = []
if all(list(map(all,board))):
    print(ans-1)
else:
    print(-1)