[알고리즘] 토마토(BFS 활용)

(문제) 토마토(BFS 활용)

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현수의 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.

현수는 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.

입력설명

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

출력설명

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.

테스트케이스

입력예제	출력예제
6 4 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 0 -1 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 -1 1	4
10 10 0 -1 0 -1 1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 -1 1 0 0 0 -1 0 1 -1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 -1 0 -1 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 1 0 0	5

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해결방법

1. 초반에 1이 어디에 있는지 알고 해당 좌표를 큐에 넣음
2. 현재 위치에서 상하좌우를 찾아서 0인 곳을 찾아 큐에 넣는다.
3. 넣는 곳의 값을 1로 변경
4. 큐가 끝났을 때, 모든 좌표를 한번 확인하여 0이 있는지를 판단 있을 경우 -1 출력 없을 경우 L 출력
5. 끝났을 경우 익지 않은 사과가 있는지 확인하기 위해서 반복문을 통해 확인

동작 시각화

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코드

from collections import deque

# 좌표 크기
n, m = map(int, input().split())

# 좌표 생성
cord = [list(map(int, input().split())) for _ in range(m)]

# 상, 우, 하, 좌
dx = [0, 1, 0, -1]
dy = [-1, 0, 1, 0]

# 몇번 만에 익히는지 알기 위해서
L = 0

# 큐 생성
dQ = deque()

# 좌표를 전부 다 돌아서 익은 위치 확인
for x in range(m):
    for y in range(n):
        if cord[x][y] == 1:
            dQ.append((x, y))

while dQ:
    size = len(dQ)
    for _ in range(size): 
        # 사이즈 만큼 pop 시킨다
        now = dQ.popleft()
        for i in range(4):
            # 좌표를 여러번 보지 않고 한번 저장한다
            # 시간 단축을 위해
            nx = now[0] + dx[i]
            ny = now[1] + dy[i]
            # 좌표 안에 있을 경우
            if 0 <= nx < m and 0 <= ny < n and cord[nx][ny] == 0:
                dQ.append((nx, ny))
                cord[nx][ny] = 1
    # dQ안에 값이 있을 경우
    if len(dQ):
        L = L + 1

end = False
none = False

# 좌표를 전부 다 돌아서 익지 않은 것 확인
# 벽의 상하 좌우만 보면 되지 않음?
for x in range(m):
    for y in range(n):
        if cord[x][y] == 0:
            print(-1)
            end = True
            none = True
            break
    if end:
        break

# 익지 않은게 없으면 번수 프린트
if not none:
    print(L)