[Python-백준 7569] BFS - 토마토 (2차원 배열) / 시간 초과 문제를 해결하자

알고리즘 문제 풀이 (BFS) - 토마토

 

매우 많은 시간을 쏟게한, BFS 문제 였습니다.

시간 초과 문제로 인해서 계속 최적화를 하게 만든 문제였습니다.

문제 자체 난이도는 굉장히 쉬웠다고 생각했는데 계속 시간 초과가 뜨니까 너무 마음이 슬펐습니다..

 

 

시간 초과의 늪..

 

 

ㅁㄴㅇ롸모ㅓㅎㄴ멍..

 

 

 

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 ≤ 1,000 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.

 

예제 입력 1

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

예제 출력 1

8

 

 

예제 입력 2

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

예제 출력 2

-1

 

 

예제 입력 3

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

예제 출력 3

6

 

 

예제 입력 4

5 5
-1 1 0 0 0
0 -1 -1 -1 0
0 -1 -1 -1 0
0 -1 -1 -1 0
0 0 0 0 0

예제 출력 4

14

 

예제 입력 5

2 2
1 -1
-1 1

예제 출력 5

0

 

 

 

 

문제 풀이

※ 유의사항

1) 시간 초과를 해결하기 위해서 전체를 탐색하는 방향으로는 가지 않도록 주의합니다.

2) 파이썬 기본 자료 구조형인 deque를 활용하여 que를 만들어서 사용합니다.

3) 익은 토마토 (=1)인 경우만 가져와서 탐색하고, 탐색을 한 횟수를 cnt 변수를 만들어서 세도록 합니다.

 

 

#! 토마토

import sys
from collections import deque

sys.stdin = open('input.txt')
input = sys.stdin.readline

M, N = map(int, input().split())
dx, dy = [-1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, -1]
maplist = []
que = deque()

for i in range(N):
    row = list(map(int, input().split()))
    for j in range(M):
        if row[j] == 1:
            que.append((i, j))       # x, y, cnt
    maplist.append(row)

def bfs():
    cnt = -1

    while que:
        cnt += 1
        
    # que를 한번 탐색할 때 전체를 탐색하지 않고, 1인 케이스만 가져와서 탐색하도록 합시다.
    # cnt는 1인 경우에만 탐색하는 횟수를 셉니다.
        for _ in range(len(que)):
            x, y = que.popleft()
            for i in range(4):
                nx, ny = x + dx[i], y + dy[i]

                if nx < 0 or nx >= N or ny < 0 or ny >= M:
                    continue

                if maplist[nx][ny] == 0:
                    maplist[nx][ny] = 1
                    que.append((nx, ny))

    # 배열 중, 0이 있다면, 익지않은 토마토가 있다는 것으로 -1을 리턴합니다.
    for i in maplist:
        if 0 in i:
            return -1
    
    return cnt

bfs()

 

 

오늘도 항상 수고하세요~!

오늘도 항상 즐거운 하루 되세요~!