7576 토마토 - java

토마토 성공 

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1 초

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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.

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Back_7576{
    public static class Pos {
        int pos_x;
        int pos_y;
        Pos(){
            pos_y = 0;
            pos_x = 0;
        }
        Pos(int x, int y){
            pos_x = x;
            pos_y = y;
        }
    }
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        int days = 1;
        int matrix_x;
        int matrix_y;
        int x;
        int y;
        int[] dx = {0,1,0,-1};
        int[] dy = {1,0,-1,0};
        String buffer;
        Queue<Pos> queue = new LinkedList<Pos>();
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        buffer = br.readLine();
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(buffer," ");
        matrix_y = Integer.parseInt(st.nextToken());
        matrix_x = Integer.parseInt(st.nextToken());
        int[][] matrix = new int[matrix_x][matrix_y];
        for(int i = 0; i < matrix_x; i++){
            buffer = br.readLine();
            st = new StringTokenizer(buffer," ");
            for(int j = 0; j < matrix_y; j++){
                matrix[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
                if(matrix[i][j]==1){
                    queue.add(new Pos(i,j));
                }
            }
        }
//      bfs Priority Queue 방식
        while(!queue.isEmpty()){
            Pos tomatPos = queue.poll();
            int yesterday =matrix[tomatPos.pos_x][tomatPos.pos_y];
            for(int i = 0; i < 4; i++){
                x = tomatPos.pos_x+dx[i];
                y = tomatPos.pos_y+dy[i];
                if(-1 < x && x < matrix_x && -1 < y && y < matrix_y && matrix[x][y] == 0 ){

                        queue.add(new Pos(x,y));
                        matrix[x][y] = yesterday + 1;
                }
            }
        }
        //독립된 토마토 검증
        for(int i = 0; i < matrix_x; i++){
            for(int j = 0; j < matrix_y; j++){
                if(matrix[i][j] > days) days = matrix[i][j];
                if(matrix[i][j] == 0) {
                    System.out.println("-1");
                    return;
                }
            }
        }
        if(days != -1) days -= 1;
        System.out.println(days);
    }
}

 

최근  알고리즘 공부 중 DP문제를 만나게 되었다. 하지만 나에게는 상당히 높은 난이도 였고 많은 부분이 이해되지 않았다.   그런 도중 함께 공부를 하던 형이 DP 문제를 접하기전에 BFS(너비 우선 탐색),DFS(깊이 우선 탐색) 을 먼저 공부하면 사고 하는 것에 도움이 된다고 해서 BFS를 풀게 되었다. BFS는 다차원 배열에서 너비를 우선해서 탐색하는 알고리즘으로 즉 그래프에서 자주 사용되는 알고리즘 중 하나이다. 그래프는 자료구조의 형태중 하나로 정점과 간선으로 이루어져있다.

 

이 토마토 문제를 풀기까지 나는 4일 정도 소요되었다. 물론 하루 종일 공부한것은 아니다. 여러가지 햇갈리거나 어려웠던 점들을 이야기 해볼 생각이다. 처음으로는  while문에서 queue에 들어가 있는 가지점의 인덱스를 전에 방문했는가 의 대한 조치를 해주는 과정에서 익지않은 토마토 0를 읶은 토마토 1로 바꾸는 것이 아니라 소요된 날짜와 동일한 숫자로 만들어 주면서 0이 아니면 queue에 들어가지 않게 조치 해줘었다. 

 

두번째는 위에서 언급한 모두 읶은 토마토가 되는 최소 일수를 카운팅 해주는 작업에서 상당히 머리가 아팠다. 먼저 처음 int형 배열을 만들어 주고 그 배열에 1일차에 queue의 수를 넣어주고 날이  2일차 토마토의 수를 새어주는 식으로 만들 생각이였는데 생각보다 잘되지 않았고 각 토마토가 언제 읶었는지를 표시할려고 하다보니 결국 지금의 형태가 되었다. 

 

다음으로는 읶은 토마토와 완전히 독립되어 있는 토마토를 확인하고 -1을 return해줘야 하는 상황을 늦게 인지하였고 이중for문을 사용하지 않을 방법을 찾던 도중 그냥 이중 for문을 사용하는 방법을 채택하게 되었습니다.