Baekjoon 7569 토마토 JAVA

7569번: 토마토

문제

철수의 토마토 농장에서는 토마토를 보관하는 큰 창고를 가지고 있다. 토마토는 아래의 그림과 같이 격자모양 상자의 칸에 하나씩 넣은 다음, 상자들을 수직으로 쌓아 올려서 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 토마토에 인접한 곳은 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤 여섯 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.

 

조건

[입력]

첫 줄에는 상자의 크기를 나타내는 두 정수 M, N과 쌓아 올려지는 상자의 수를 나타내는 H가 주어진다. M은 상자의 가로 칸의 수, N은 상자의 세로 칸의 수를 나타낸다. 단, 2 ≤ M ≤ 100, 2 ≤ N ≤ 100, 1 ≤ H ≤ 100이다. 둘째 줄부터는 가장 밑의 상자부터 가장 위의 상자까지에 저장된 토마토들의 정보가 주어진다. 즉, 둘째 줄부터 N개의 줄에는 하나의 상자에 담긴 토마토의 정보가 주어진다. 각 줄에는 상자 가로줄에 들어있는 토마토들의 상태가 M개의 정수로 주어진다. 정수 1은 익은 토마토, 정수 0 은 익지 않은 토마토, 정수 -1은 토마토가 들어있지 않은 칸을 나타낸다. 이러한 N개의 줄이 H번 반복하여 주어진다.

토마토가 하나 이상 있는 경우만 입력으로 주어진다.

 

[출력]

여러분은 토마토가 모두 익을 때까지 최소 며칠이 걸리는지를 계산해서 출력해야 한다. 만약, 저장될 때부터 모든 토마토가 익어있는 상태이면 0을 출력해야 하고, 토마토가 모두 익지는 못하는 상황이면 -1을 출력해야 한다.

 

풀이

해당 문제는 예전에 풀어보았던 토마토 문제의 업그레이드 버전이다. 문제는 쉽게 말해서 익은 토마토는 인접한 익지 않은 토마토를 익게 한다. 최종적으로 며칠 안에 모든 토마토가 익는지를 구하는 문제이며 토마토가 하나라도 익지 않는 경우 -1을 출력해야 하고 토마토는 3차원 형태로 저장되어있다. 로직은 아래와 같은 방법으로 해결하였다.

예전에는 이문제를 보고 어려워서 못 풀겠다 생각했는데 오늘 막상 풀어보니 한 번에 쉽게 해결 가능했던 문제다.

 

1. 3차원 배열을 통해 토마토 정보를 입력받는다. 

2. 입력받는 중에 익은 토마토에 좌표값을 큐에 저장한다.

3. bfs를 돌려준다.

    1. 큐가 빌 때까지 반복한다.

    2. 6방향을 탐색한다. 상 하 좌 우 3차원 위아래

        1. 배열 범위를 벗어나면 다음 탐색을 진행한다.

        2. 가려는 곳이 익지 않은 토마토가 아니면 다음 탐색을 진행한다.

        3. 걸린 날짜를 경신해주고 큐에 담아준다.

4. 3차원 배열을 탐색하면서 최종적으로 걸린 날짜를 체크한다.

    1. 만약 안 익은 토마토가 존재하면 -1로 경신하고 탐색을 종료한다.

    2. 최종 결괏값에 최댓값을 경신한다.

5. 최종 결괏값을 출력한다.

 

코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.nio.Buffer;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {

    static int M,N,H,ans, map[][][], dy[]={0,0,-1,1,0,0}, dx[]={-1,1,0,0,0,0}, dh[]={0,0,0,0,1,-1}; // 3차원이다보니 높이까지 추가해줌 
    static Queue<Tomato> queue = new LinkedList<>();
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        H = Integer.parseInt(st.nextToken());

        map = new int[N][M][H];

        for (int k = 0; k < H; k++) {
            for (int i = 0; i < N; i++) {
                st = new StringTokenizer(br.readLine());
                for (int j = 0; j < M; j++) {
                    map[i][j][k] = Integer.parseInt(st.nextToken());
                    if(map[i][j][k] == 1) { // 익은 토마토에 대해서 큐에 담아줌
                        queue.add(new Tomato(i,j,k));
                    }
                }
            }
        }
        bfs(); //bfs 돌린다.

        point :
        for (int k = 0; k < H; k++) { // 배열을 탐색하면서 걸린날짜를 갱신한다.
            for (int i = 0; i < N; i++) {
                for (int j = 0; j < M; j++) {
                    if(map[i][j][k] == 0){ // 만약 안익은 토마토가 존재하면 반복문 종료하고 결과값 -1로 경신
                        ans = -1;
                        break point;
                    }
                    ans = Math.max(ans,map[i][j][k]-1); // 최대값을 계속 경신
                }
            }
        }
        System.out.println(ans); // 최종 출력
    }

    private static void bfs() {
        while (!queue.isEmpty()){
            Tomato to = queue.poll();
            for (int i = 0; i < 6; i++) { // 상 하 좌 우 3차원 위아래까지 체크
                int ny = to.y + dy[i];
                int nx = to.x + dx[i];
                int nh = to.h + dh[i];

                if(ny <0 || nx <0 || nh <0|| ny >= N || nx >= M || nh >= H) // 배열의 범위를 벗어나는 경우
                    continue;
                if(map[ny][nx][nh] != 0) // 가려는 곳이 익지않은 토마토가 아닌경우
                    continue;
                map[ny][nx][nh] = map[to.y][to.x][to.h] + 1; // 방문하는데 걸린 날짜 경신 이걸 통해 방문체크 완료
                queue.add(new Tomato(ny,nx,nh)); // 큐에 담는다.
            }
        }
    }

    static class Tomato{
        int y, x,h;
        Tomato(int y, int x, int h){
            this.y = y;
            this.x = x;
            this.h = h;
        }
    }
}

 

GitHub - JUNGSOONIL/Algorithm-JAVA: 알고리즘 문제 해결 자바 소스 코드

 

참고

7576번: 토마토

Baekjoon 7576 토마토 JAVA