백준 7569번 토마토 - C++

문제

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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.

 

입력

첫 줄에는 상자의 크기를 나타내는 두 정수 M,N과 쌓아올려지는 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 ≤ 100 이다. 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.

 

문제 링크

https://www.acmicpc.net/problem/7569

 

 

풀이

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전형적인 BFS문제이나 조금 다른 점이 있다면, 이전까지 풀었던 문제들과 다르게 시작점이 여러 개라는 것이다.

 

'시작점이 여러개? 어떻게 처리하지?'

 

어렵게 생각할 필요가 없다.

그냥 맨 처음에 시작점들을 모두 BFS Queue에 넣어주면 되기 때문이다.

 

'그러면 며칠이 지났는지는 어떻게 판단해?'

 

이 부분은 처음 BFS Queue에 넣었던 원소들의 개수만큼 순회가 진행됐다면 하루가 지났다고 판단하면 된다.

 

1일차에는 BFS Queue에 시작점을 넣을 것이다.

4개의 시작점이 있다고 하면, BFS Queue에는 4개의 원소가 있을 것이며 이 4개가 1일차의 순회 목표다.

 

1일차에 시작점에 있던 원소들이 너비 우선 탐색을 하며 다음에 갈, 즉 2일차에 갈 원소들을 BFS Queue에 넣게 되는데, 이 과정에서 10개가 들어갔다고 하면 2일차의 순회 목표는 10개가 된다.

 

그 이후로는 이를 반복하며 x축, y축, z축을 검사하며 방문했는지, 갈 수 있는지를 판단하며 일수를 늘리면 된다.

 

 

C++ 코드

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#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <tuple>

using namespace std;

int dx[6] = {-1, 1, 0, 0, 0, 0};
int dy[6] = {0, 0, -1, 1, 0, 0};
int dz[6] = {0, 0, 0, 0, -1, 1};
vector<vector<vector<int>>> B(101, vector<vector<int>>(101, vector<int>(101)));
vector<vector<vector<bool>>> V(101, vector<vector<bool>>(101, vector<bool>(101, false)));
int M, N, H;
int answer = -1;
queue<tuple<int, int, int>> BFSq;

void input() {
  ios_base::sync_with_stdio(false);
  cin.tie(NULL);
  cout.tie(NULL);

  cin >> M >> N >> H;

  for (int i = 0; i < H; ++i) {
    for (int j = 0; j < N; ++j) {
      for (int k = 0; k < M; ++k) {
        cin >> B[j][k][i];
        if (B[j][k][i] == 1) {
          V[j][k][i] = true;
          BFSq.push(make_tuple(j, k, i));
        } else if (B[j][k][i] == -1) {
          V[j][k][i] = true;
        }
      }
    }
  }
}

void BFS() {
  while (!BFSq.empty()) {
    int size = BFSq.size();
    ++answer;
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
      auto [curN, curM, curH] = BFSq.front();
      BFSq.pop();

      for (int j = 0; j < 6; ++j) {
          int qN = curN + dy[j];
          int qM = curM + dx[j];
          int qH = curH + dz[j];

          if (qN < 0 || qN >= N || qM < 0 || qM >= M || qH < 0 || qH >= H) {
            continue;
          }

          if (!V[qN][qM][qH] && B[qN][qM][qH] == 0) {
            V[qN][qM][qH] = true;
            BFSq.push(make_tuple(qN, qM, qH));
          }
      }
    }
  }
}

void output() {
  for (int i = 0; i < N; ++i) {
    for (int j = 0; j < M; ++j) {
      for (int k = 0; k < H; ++k) {
        if (!V[i][j][k]) {
          cout << -1 << endl;
          return ;
        }
      }
    }
  }

  cout << answer << endl;
}

int main() {    
  input();
  BFS();
  output();
}

 

회사 가기 전에 작성한 거라 퇴근 후에 사진과 함께 더 자세하게 작성하겠다.