[ 그래프탐색 ] 백준 7576 토마토 - 자바 JAVA

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

7576번: 토마토

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 ≤ 1,000이다. 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.

 

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[ 그래프탐색 ] 백준 7576 토마토 - 자바

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;

public class Main {

    static int N, M, cnt;
    static int[][] arr;
    static Queue<Dot> que = new LinkedList<>();
    static boolean[][] visited;

    static int[] dx = {0, 0, -1, 1}; //좌표값 x
    static int[] dy = {1, -1, 0, 0}; //좌표값 y

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        M = sc.nextInt(); //행의 갯수
        N = sc.nextInt(); //열의 갯수
        arr = new int[N][M];
        visited = new boolean[N][M]; //방문여부

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                int location = sc.nextInt();
                arr[i][j] = location; //입력값을 넣습니다.
                if(location==1){      //익은 토마토(1)라면 que에 해당 위치를 추가합니다.
                    que.add(new Dot(i,j));
                }
            }
        }

        bfs(); //너비우선탐색(bfs)실행

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                if(arr[i][j]==0) {
                    System.out.print(-1);
                    return;
                }
            }
        }


        if(cnt==0) {
            System.out.println(0);
        } else {
            System.out.println(cnt-1);
        }
    }

    private static void bfs() {
        cnt=0;
        while(!que.isEmpty()){ //익은 토마토가 있을 경우에만 실행합니다.
            Dot dot = que.poll(); //que에서 꺼내옵니다.
            for(int i=0;i<4;i++) {
                int nextX= dot.x + dx[i];
                int nextY = dot.y + dy[i];

                if(nextX>=0 && nextX<N && nextY>=0 && nextY <M ){
                	//해당 좌표값의 값이 0이면서 방문하지 않았다면 
                    //익은 토마토(1)로 que에 저장하고 방문여부를 true로 표시합니다.
                    if(arr[nextX][nextY]==0 && !visited[nextX][nextY]){
                        visited[nextX][nextY] =true;
                        arr[nextX][nextY] = arr[dot.x][dot.y]+1;
                        que.add(new Dot(nextX,nextY));
                        cnt = Math.max(cnt,arr[nextX][nextY]);
                    }
                }
            }
        }

    }
	
    //좌표값 생성자
    private static class Dot {
        int x;
        int y;

        public Dot(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }
}

너비 우선 탐색(Breadth-first search, BFS)과 Queue를 이용하여 풀이하는 문제입니다.

 

정리

1. 익은 토마토(1)의 위치를 찾아서 Queue에 추가합니다.
2. 익은 토마토들의 값이 들어있는 Queue에 값을 추출하면서
3. 해당값의 중심으로 좌, 우, 위, 아래 방향에 익지 않은 토마토(0)를 익은 토마토로 만들어줍니다.
4. 만들어주면서 날짜를 체크 하여 해당 값을 출력합니다.

감사합니다.