[Python] 백준 7569번 - 토마토

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

7569번: 토마토

 

혼자 힘으로 풀었는가? O

알고리즘 분류
 - 그래프 이론
 - 그래프 탐색
 - 너비 우선 탐색 (BFS)

 

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.

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.

 

---

우리는 이것과 유사한 문제를 이미 풀어봤다.

 

2022.12.01 - [Algorithm/백준] - [Java/Python] 백준 7576번 - 토마토

[Java/Python] 백준 7576번 - 토마토

 

위 문제에서 Z축이 추가된 3차원 배열로 푸는 문제이다.

 

import sys
input = sys.stdin.readline
from collections import deque

m, n, h = map(int, input().split())
data = []
q = deque()

for k in range(h):
  tmp = []
  for i in range(n):
    tmp.append(list(map(int, input().split())))
    for j in range(m):
      if tmp[i][j] == 1:
        q.append((i, j, k))
  data.append(tmp)

def bfs():
  dx = [-1, 1, 0, 0, 0, 0] #x축 위 아래
  dy = [0, 0, -1, 1, 0, 0] #y축 왼쪽 오른쪽
  dz = [0, 0, 0, 0, 1, -1] #z축 위 아래
  global q
  cnt = 1
  while q:
    next_q = deque()
    for _ in range(len(q)):
      x, y, z = q.popleft()
      for i in range(6):
        nx = x + dx[i]
        ny = y + dy[i]
        nz = z + dz[i]
        if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and 0 <= nz < h and data[nz][nx][ny] == 0:
          data[nz][nx][ny] = cnt
          next_q.append((nx, ny, nz))
    q = next_q
    cnt+=1

  for i in data:
    for j in i:
      for k in j:
        if k == 0:
          return -1
  return cnt-2

print(bfs())

전과 동일하게

 

기존의 q를 한번에 풀고

 

next_q에 다음 좌표를 저장하여 기존 q를 다 사용하고 나면 next_q를 q에 저장해 준다.

 

기존 7576번 토마토 문제에서 z 축만 추가된 문제이다.

 

---

내가 푼 풀이방법보단 단순하지만 시간은 느렸던 방법이 있는데

 

단순한 방법 같아서 공유한다.

 

import sys
input = sys.stdin.readline
from collections import deque

m, n, h = map(int, input().split())
data = []
q = deque()

for i in range(h):
  tmp = []
  for j in range(n):
    tmp.append(list(map(int, input().split())))
    for k in range(m):
      if tmp[j][k] == 1:
        q.append((i, j, k))
  data.append(tmp)

dx = [-1, 1, 0, 0, 0, 0] #x축 위 아래
dy = [0, 0, -1, 1, 0, 0] #y축 왼쪽 오른쪽
dz = [0, 0, 0, 0, 1, -1] #z축 위 아래

while q:
  x, y, z = q.popleft()
  for i in range(6):
    a = x+dx[i]
    b = y+dy[i]
    c = z+dz[i]
    if 0<=a<h and 0<=b<n and 0<=c<m and data[a][b][c]==0:
      q.append([a,b,c])
      data[a][b][c] = data[x][y][z]+1

day = 0
for i in data:
  for j in i:
    for k in j:
      if k == 0:
        print(-1)
        exit(0)
    day = max(day, max(j))
print(day-1)

내 코드와 달리 queue에 넣고 빼고 하면서 기존의 queue의 data값을 기준으로 최댓값을 찾아서 날짜를 계산하였다.