[백준] 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.

 

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.

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.

 

해결방법 > 

너비 우선 탐색(BFS) 알고리즘으로 문제 해결 [[백준] 7576번 - 토마토] 문제에 배열의 차원이 한차원 더 높아진 문제이다. 

 

[[백준] 7576번 - 토마토] 문제와 마찬가지로 상자 안에는 익은 토마토가 여러개 존재할 수 있다. 따라서, 입력 데이터에서 1로 표시된 정점을 먼저 큐에 넣은 다음 BFS 탐색으로 각 정점을 1로 표시된 정점으로부터 최단 거리로 값을 변경해준다. 이 때, 탐색 시 z축이 방향으로 탐색을 추가해야한다.

 

만약 탐색을 한 번도 하지 않았다면 저장될 때부터 모든 토마토가 익어있는 상태이므로 0을 출력

BFS 탐색으로 모든 정점에 값을 변경한 뒤에도 0이 존재한다면 익지 않은 토마토가 존재하므로 -1을 출력

위의 두 경우에도 포함되지 않는다면 최대값을 출력한다.

 

[JAVA]

package baekjoon;

import java.util.*;

public class BOJ_7569 {
	static int[][][] map;
	static boolean[][][] visit;
	static int m, n, h;
	static int[] dx = {-1, 0, 0, 1, 0, 0};
	static int[] dy = {0, 1, 0, 0, -1, 0};
	static int[] dz = {0, 0, -1, 0, 0, 1};
	static boolean flag;
	
	static class Node{
		int x;
		int y;
		int z;
		
		Node(int z, int x, int y){
			this.x = x;
			this.y = y;
			this.z = z;
		}
	}
	
	public static void bfs() {
		Queue <Node> q = new LinkedList<>();
		int max = 0;
		
		for(int i = 0; i < h; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				for(int k = 0; k < n; k++) {
					if(map[i][j][k] == 1) {
						q.add(new Node(i, j, k));
						visit[i][j][k] = true;
					}
				}
			}
		}
		
		while(!q.isEmpty()) {
			Node tmp = q.poll();
			int x = tmp.x;
			int y = tmp.y;
			int z = tmp.z;
			
			for(int i = 0; i < 6; i++) {
				int nx = x + dx[i];
				int ny = y + dy[i];
				int nz = z + dz[i];
				
				if(nx >= 0 && ny >= 0 && nz >= 0 && nz < h && nx < m && ny < n) {
					if(map[nz][nx][ny] == 0 && visit[nz][nx][ny] == false) {
						flag = true;
						q.add(new Node(nz, nx, ny));
						visit[nz][nx][ny] = true;
						map[nz][nx][ny] = map[z][x][y] + 1;
					}
				}
			}
		}
		if(flag == false) {
			System.out.println(0);
		}
		else {
			for(int i = 0; i < h; i++) {
				for(int j = 0; j < m; j++) {
					for(int k = 0; k < n; k++) {
						if(map[i][j][k] == 0) {
							System.out.println(-1);
							return;
						}
						max = (max > map[i][j][k]) ? max : map[i][j][k];
					}
				}
			}
			System.out.println(max - 1);
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		n = sc.nextInt();
		m = sc.nextInt();
		h = sc.nextInt();
		map = new int[h][m][n];
		visit = new boolean[h][m][n];
		
		for(int i = 0; i < h; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				for(int k = 0; k < n; k++) {
					map[i][j][k] = sc.nextInt();
				}
			}
		}
		
		bfs();
	}
}

 

문제링크 >

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

7569번: 토마토