백준 7576번 - 토마토 - 파이썬(Python)

문제 링크

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

 

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 조건

• 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 조건

• 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.

 

입력 예시1

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

출력 예시1

8

입력 예시2

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

출력 예시2

-1

입력 예시3

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

출력 예시3

6

입력 예시4

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

출력 예시4

14

입력 예시5

2 2
1 -1
-1 1

출력 예시5

0

 

 

 

풀이 전 생각

문제의 설명 중 '익은 토마토들의 인접한 곳에 있는 익지 않은 토마토들은 익은 토마토의 영향을 받아 익게 된다.' 에서 힌트를 얻어 BFS로 풀어야겠다고 생각했다.

우선  ' 저장될 때부터 모든 토마토가 익어있는 상태이면 0을 출력해야 하고, 토마토가 모두 익지는 못하는 상황이면 -1' 과 같은 예외는 나중에 처리하고 일반적인 상황에서의 풀이 과정은 아래와 같을 것이다

 

1. 값이 1(익은 토마토)인 것들의 인덱스를 찾아 queue 에 넣는다.

 

2. queue의 값들을 하나씩 꺼내고 반복을 하며 보관 일수를 계산해야하는데, 이때 순서는 처음 queue의 모든 인덱스를 처리할 때 까지(하루가 지났을 때 == 1 근처의 0값이 1로 한번 바뀜) --> 처음 queue를 돌며 각 방향(상,하,좌,우)에 대해 추가한 인덱스 처리 --> ... 반복하며 각 단계에서 너비를 확장하면서 cnt 를 하나씩 늘려준다 

 

3.예외 처리 (입력받자마자 모든 토마토가 익어있는 상태, 토마토가 모두 익지 못하는 상태 등) 

 

 

예제 코드

from collections import deque 
import sys

def check_tomato1(tomato):  # 입력받았을 때 모든 토마토가 익어있으면 0 출력 후 종료
    count = 0
    for to in tomato:
        if 0 in to:
            count+=1
    if count == 0:
        print(0)
        exit()

def check_tomato2(tomato):  #모두 익었으면 True 반환
    count = 0
    for to in tomato:
        if 0 in to:
            count+=1
    if count == 0:
        return True
    
def bfs(queue):
    dx = [0,0,1,-1]
    dy = [1,-1,0,0]
    cnt = 0
    while queue:
        for _ in range(len(queue)):
            x,y = queue.popleft()
            for i in range(4):
                nx = x + dx[i]
                ny = y + dy[i]

                if 0<=nx<n and 0<=ny<m and tomato[nx][ny]==0:
                    tomato[nx][ny] = 1
                    queue.append([nx,ny])
        cnt += 1

    if check_tomato2(tomato):  #bfs를 실행한 후 토마토가 모두 익었으면 -> cnt-1 출력
        print(cnt-1)
    else:                        #bfs를 실행한 후 토마토가 모두 익지 않았으면 -> -1 출력
        print(-1)
            
m,n = map(int,input().split())

tomato = [list(map(int,input().split())) for _ in range(n)]

check_tomato1(tomato)

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

bfs(queue)

 

 

생각

지난 2일간 DFS, BFS 문제를 3개 정도 풀었는데, 문제마다 약간의 차이만 있을 뿐 코드 방식이 거의 유사하다고 느꼈다.

처음 접하다보니 어제까지는 어느정도 참고를 해가며 풀었는데, 이번 문제는 혼자 해결을 해서 뿌듯했다.  

DFS,BFS 유형의 문제를 몇개 더 풀어보고 공통점을 찾아 정리를 한다면 어느정도 코드를 작성할 때 체계적이고 빠르게 작성할 수 있을 것 같다. 우선 스터디 남은 기간 동안 다른 주제들에 대해 공부하고 다시 돌아와 집중적으로 풀어봐야겠다.