[Java] BOJ 7576 토마토

문제 

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

• 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.
• 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.
• 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.

아이디어

• 3차원 토마토랑 비슷하게 풀었다.
• BFS를 써서 풀었는데 이 문제는 x,y좌표로 상하좌우 탐색만 하면 돼서 좀 더 간단히 풀 수 있었다.
• 입력을 받을 때마다 값이 1일 경우, Queue에 Point를 사용하여 해당 좌표를 넣는다.
• Queue에 있는 좌표값의 개수만큼  반복문을 돌아 새롭게 익은 토마토의 좌표를 Queue에 넣는다. (기존에 Queue에 있던 개수만큼 반복문이 돌기때문에 새롭게 Queue에 들어간 좌표값은 날짜가 넘어가고 새로운 반복문에서 사용된다.)
• 반복문을 돌며 새롭게 추가된 토마토 좌표가 있다면 날짜를 + 1시키고 while문을 통해 최종적으로 Queue가 빌 때까지 반복한다.
• 출력할 때는, 입력받을 때부터 익혀야되는 토마토가 없었다면 바로 0을 출력하고 아닐 경우, 좌표를 돌며 남은 0이 있다면 -1, 없다면 계산된 날짜 수를 출력한다.

겪은 시행착오

• X

어제 문제와 비슷해서 나름 수월하게 풀었다!

코드

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

public class BOJ7576 {

    static int M;
    static int N;
    static int map[][];
    static boolean visited[][];
    static int dx[] = {-1, 1, 0, 0};
    static int dy[] = {0, 0, -1, 1};
    static int days;
    static Queue<Point> q = new LinkedList<>();

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

        // 행
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());
        // 열
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());

        // 익어야되는 토마토가 있는지 판단할 변수
        boolean isTomato = false;

        // 토마토 저장할 배열
        map = new int[N][M];
        // 방문 여부 저장할 배열
        visited = new boolean[N][M];
        // 계산할 날짜 변수
        days = 0;

        // 토마토 입력
        for(int i = 0; i < N; i++){
            StringTokenizer st2 = new StringTokenizer(br.readLine());

            for(int j = 0; j < M; j++){
                int n = Integer.parseInt(st2.nextToken());

                // 만약 입력이 0이라면 익혀야되는 토마토가 있다는 뜻이므로
                // 변수를 true로 바꿔줌
                if(n == 0){
                    isTomato = true;
                }

                // 입력이 1이면 토마토가 있다는 뜻이므로 Queue에
                // 해당 위치를 넣어주고 방문처리
                if(n == 1){
                    q.offer(new Point(i, j));
                    visited[i][j] = true;
                }

                map[i][j] = n;
            }
        }

        if(!isTomato){
            System.out.println(0);
        }
        else{
            // 모두 익힐 수 있는 상황인지 판단할 변수
            boolean TF = true;

            BFS();

            for(int i = 0; i < N; i++){
                for(int j = 0; j < M; j++){
                    // 만약 BFS를 돌렸는데 아직 0이 있다면
                    // 모두 못 익혔으므로 TF를 false로 바꾸고 반복문 종료
                    if(map[i][j] == 0){
                        TF = false;
                        break;
                    }
                }
            }

            // 만약 TF가 true이면 모두 익힐 수 있다는 뜻이므로 날짜 출력
            if(TF){
                System.out.println(days);
            }
            // TF가 false라면 모두 익힐 수 없다는 뜻이므로 -1 출력
            else{
                System.out.println(-1);
            }
        }
    }

    public static void BFS(){
        // Queue가 빌때까지 반복
        while(!q.isEmpty()){
            // Queue의 크기
            int size = q.size();
            // 새로운 토마토가 생겼는지 판단할 변수
            boolean change = false;

            // 기존의 Queue 크기만큼 반복
            for(int i = 0; i < size; i++){
                int xx = q.peek().x;
                int yy = q.peek().y;

                q.poll();

                // Queue에서 꺼낸 좌표를 기준으로
                // 상하좌우로 이동
                for(int j = 0; j < 4; j++){
                    int nx = xx + dx[j];
                    int ny = yy + dy[j];

                    // 이동한 좌표가 범위를 초과한다면 continue
                    if(nx >= N || nx < 0 || ny >= M || ny < 0){
                        continue;
                    }

                    // 만약 이동한 좌표가 0이고 방문하지 않았다면
                    if((map[nx][ny] == 0) && !visited[nx][ny]){
                        // 해당좌표를 1로 바꾸고
                        map[nx][ny] = 1;
                        // 방문처리를 한 후,
                        visited[nx][ny] = true;
                        // Queue에 넣음
                        q.offer(new Point(nx, ny));
                        // 그리고 새로운 토마토가 생겼으므로 true로 바꿈
                        change = true;
                    }
                }
            }

            // 그리고 새로운 토마토가 생겼으면 날짜 + 1
            if(change){
                days = days + 1;
            }
        }
    }
}