[Swift Algorithm] 토마토 BOJ #7576

문제 설명

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.

 

입출력 예제

입력

6 4
1 -1 0 0 0 0
0 -1 0 0 0 0
0 0 0 0 -1 0
0 0 0 0 -1 1

출력

 6

 

내 문제 풀이

import Foundation

let size = readLine()!.split(separator: " ").map({Int(String($0))!}) // 상자 크기
let m = size[0] // 가로 칸 수
let n = size[1] // 세로 칸 수
var box = [[Int]]() // 주어진 박스
var queue = [(Int, Int)]()
let dx = [-1, 1, 0 , 0], dy = [0, 0, -1, 1] // 상하좌우 검색을 위한 좌표 변화량
var empty = 0 // 0으로 채워진 자리들의 개수를 누적!
var count = 0 // 0을 1로 바꾸는 횟수를 누적!

for _ in 0..<n {
    box.append(readLine()!.split(separator: " ").map({Int(String($0))!}))
}

// bfs 함수 구현
func bfs() {
    var index = 0 // queue를 removeFirst하니까 시간초과,, => 굳이 제거하지않고 인덱스로 찾아줌.
    
    while index < queue.count {
        let (x, y) = queue[index]
        index += 1
        
        for i in 0..<4 {
            let nx = x + dx[i]
            let ny = y + dy[i]
            
            if nx < 0 || ny < 0 || nx >= n || ny >= m { continue } // 예외
            
            if box[nx][ny] == 0 {
                queue.append((nx, ny)) // 1로 바뀌었으므로 큐에 추가
                box[nx][ny] = box[x][y] + 1 // 1로 바꾸면서 걸린 시간 누적
                count += 1 // 0에서 1로 바꾼 횟수 누적
            }
        }
    }
}

// 메인 코드 실행 전, 박스에 있는 익은 토마토 및 안익은 토마토 체크
for x in 0..<n {
    for y in 0..<m {
        if box[x][y] == 1 { queue.append((x, y)) } // 1이면 큐에 추가
        else if box[x][y] == 0 { empty += 1 } // 0이면 empty에 개수 누적
    }
}

bfs() // 함수 실행

empty == 0 ? print(0) : (empty == count ? print(box.flatMap({$0}).max()!-1) : print(-1))

👉 익은 토마토들의 위치를 먼저 찾고, 그 토마토들을 시작점으로 퍼져나가는게 포인트!

앞서 풀었던 두 bfs문제들과 마찬가지로 모든 경우의 수를 탐색하는건 동일하지만,

시작점이 0,0이 아니라 1이 들어있는 모든 자리라는 점이 가장 큰 차이점인듯

그리고 이 문제는 토마토가 모두 익지 못할 수도 있으므로, 처음 박스에 있던 0의 개수와

모든 실행이 끝났을 때의 0의 개수를 비교해줄 수 있어야한다.!!

• 가장 먼저 2중 for문을 활용해서 1이 들어있는 자리는 queue 배열에 추가해주고,
  0일 경우에는 empty 변수로 개수를 누적했다. (-1인 경우는 그냥 무시,!)
• 다음엔 bfs 함수를 실행해주었다.
  index 변수를 활용해서 queue배열의 첫 번째부터 차례대로 검사했다.
  (이전 문제에서는 removeFirst를 해서 실제로 팝을 수행해줬는데,
  그렇게 하니까 배열의 모든 요소들을 하나씩 옮겨야하므로 시간이 너무 오래걸림.
  어차피 이 문제에서는 굳이 앞 요소들을 삭제해주지 않아도 문제 없으므로 이렇게,,!!)
  while문 안에서는 queue에서 꺼내는 요소마다 for문으로 딱 4번 반복하여
  모든 방향의 자리들을 검사해주었고, 검사한 자리가 0일 경우에는 큐에 해당 자리를 추가하고,
  해당 자리에 지금까지 오면서 걸린 시간을 누적한 값을 저장했다. 또 이 때 카운트를 1 증가시킨다.
• 모든 실행이 종료되었을 때 count값과 empty값이 같다면 
  (처음 안익은 토마토의 개수 == 익힌 토마토의 개수)이므로, 모든 토마토를 익히는데에 성공했다는 것,,!
  따라서 그 때는 박스 배열에 채워진 가장 큰 수를 찾아준다.

 

💡 피드백

• 그전에 풀었던 문제에서 쪼금! 꼬인 bfs문제인듯하다.
• 그래도 단순히 0, 1의 문제라 그렇게 어렵지 않게 풀이할 수 있었던 것 같다.
• 큐를 사용하는만큼 팝 할때 시간복잡도를 더 생각해줘야할 것 같다.

 

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문제

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