[Python] 백준 7576 토마토 (BFS)

📌 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, 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 입력 1

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 출력 1

8

예제 입력 2

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 출력 2

-1

예제 입력 3

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 3

6

예제 입력 4

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 출력 4

14

예제 입력 5

2 2
1 -1
-1 1

예제 출력 5

0

📌 풀이

💬 Code

import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline

m, n = map(int, input().split())
box = []
tomato = []
for i in range(n):
    box.append(list(map(int, input().split())))
    for j in range(m):
        if box[i][j] == 1:
            tomato.append((0, i, j))

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

q = deque(tomato)
while q:
    day, x, y = q.popleft()
    for i in range(4):
        nx = x + dx[i]
        ny = y + dy[i]
        if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and box[nx][ny] == 0:
            box[nx][ny] = 1
            q.append((day+1, nx, ny))

for i in range(n):
    if 0 in box[i]:
        print(-1)
        sys.exit(0)

print(day)

💡 Solution

m, n = map(int, input().split())
box = []
tomato = []
for i in range(n):
    box.append(list(map(int, input().split())))
    for j in range(m):
        if box[i][j] == 1:
            tomato.append((0, i, j))

• box: 각 상자의 토마토 상태를 저장하는 2차원 리스트
• tomato: 익은 토마토가 있는 위치를 저장하는 리스트. 0은 이 토마토가 익은 날짜를 의미한다.
  
  

q = deque(tomato)
while q:
    day, x, y = q.popleft()
    for i in range(4):
        nx = x + dx[i]
        ny = y + dy[i]
        if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and box[nx][ny] == 0:
            box[nx][ny] = 1
            q.append((day+1, nx, ny))

익마토가 있는 위치의 근처만 살펴보기 위해서 덱에 tomato를 담았다.

(nx, ny)는 익마토의 위치인 (x, y)로부터 상/하/좌/우로 이동한 위치를 나타낸다. 이 이동위치에 덜마토가 있다면 익도록 바꿔준다. 이 덜마토가 익은 날짜는 익마토가 익은 날짜의 다음 날이므로 덱에 day+1을 넣어준다.

접근 가능한 덜마토를 다 익혀줬다면 if문에는 들어갈 일이 없어진다. 때문에 day가 바뀔 일이 없고, 당연히 최종적으로 day에는 토마토가 모두 익게 된 날짜가 저장되므로 print(day)해주면 정답처리를 받을 수 있다.

for i in range(n):
    if 0 in box[i]:
        print(-1)
        sys.exit(0)

print(day)

단! 토마토가 모두 익지 못하는 상황엔 출력을 다르게 해줘야 하기 때문에 box를 돌면서 덜마토가 존재하면 -1을 출력하고 종료시킨다.