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
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
8
풀이
토마토가 모두 익을 때까지의 "최소" 날짜를 구하는 것이므로 bfs-큐 방법을 사용하였다. 저번 문제의 악몽(쓸데없이 큐 2개 + visited 배열에 0과1로만 표시)을 교훈삼아 이번엔 정상적?으로 큐 1개와 직전노드까지의 거리 + 1을 값으로 가지는 visited 배열을 사용하였다. 풀이는 다음과 같다.
리팩토링 전
from collections import deque
import sys
input = sys.stdin.readline
m, n = map(int, input().split()) # 가로(열), 세로(n) 길이
arr = []
# 토마토밭 정보 입력 받음
for _ in range(n):
lst = list(map(int, input().split())) # 문자 배열 -> 정수배열 변환
arr.append(lst)
# 시작 노드 정보 수집
start_node_arr = []
for i in range(n):
for j in range(m):
if arr[i][j] == 1: start_node_arr.append([i,j])
# print("시작 노드 정보: ")
# print(start_node_arr)
status = 0 # 처음부터 모든 토마토 다 익음: 0, 결과로 모두 다 익지는 않음: -1
# bfs 탐색
def bfs():
# 탐색 전 처음부터 다 익었는지 확인
global status
done = True
for i in range(n):
for j in range(m):
if arr[i][j] == 0: status = -1
if status == 0: return # 처음부터 다 익은 경우 종료
queue = deque()
# 시작 노드들 큐에 삽입
for start_node in start_node_arr:
queue.append(start_node)
# 큐가 종료되었을때 안익은거 있으면 -1, 다익었으면 0
while queue:
v = queue.popleft()
# 북동남서순으로 탐색
x, y = map(int, v)
for _ in range(4):
if(x-1>=0 and arr[x-1][y] == 0):
queue.append([x-1,y])
arr[x-1][y] = arr[x][y] + 1
if(y+1<=m-1 and arr[x][y+1] == 0):
queue.append([x,y+1])
arr[x][y+1] = arr[x][y] + 1
if(x+1<=n-1 and arr[x+1][y] == 0):
queue.append([x+1,y])
arr[x+1][y] = arr[x][y] + 1
if(y-1>=0 and arr[x][y-1] == 0):
queue.append([x,y-1])
arr[x][y-1] = arr[x][y] + 1
bfs()
# 결과 검증
for lst in arr:
for val in lst:
if val == 0: # 안익은 토마토 존재
status = -1
break
if val > status: status = val
if status == -1: break
if(status > 0): print(status-1)
else: print(status)코드 리팩토링
위의 코드가 다소 지저분해서 다른 분들의 유사한 풀이를 참고하여 나의 코드를 수정해보았다.
수정1
전)
m, n = map(int, input().split()) # 가로(열), 세로(n) 길이
arr = []
# 토마토밭 정보 입력받음
for _ in range(n):
lst = list(map(int, input().split())) # 문자 배열 -> 정수배열 변환
arr.append(lst)
후)
m, n = map(int, input().split()) # 가로(열), 세로(n) 길이
# 토마토밭 정보 입력받음
arr = [ list(map(int, input().split())) for _ in range(n) ]수정2
전) 큐를 bfs 함수 내부에서 정의 & 외부에서 정의한 배열에 시작 노드를 담아서 bfs 내부에서 큐로 다시 원소들 옮김
# 시작 노드 정보 수집
start_node_arr = []
for i in range(n):
for j in range(m):
if arr[i][j] == 1: start_node_arr.append([i,j])
status = 0 # 처음부터 모든 토마토 다 익음: 0, 결과로 모두 다 익지는 않음: -1
# bfs 탐색
def bfs():
# 탐색 전 처음부터 다 익었는지 확인
global status
done = True
for i in range(n):
for j in range(m):
if arr[i][j] == 0: status = -1
if status == 0: return # 처음부터 다 익은 경우 종료
queue = deque()
# 시작 노드들 큐에 삽입
for start_node in start_node_arr:
queue.append(start_node)
# 큐가 종료되었을때 안익은거 있으면 -1, 다익었으면 0
while queue:
v = queue.popleft()
...
후) 큐를 전역을 생성하여 시작 노드를 바로 큐에 담음
# 시작 노드 정보 수집해서 바로 큐에 담음
for i in range(n):
for j in range(m):
if arr[i][j] == 1: queue.append([i,j])
status = 0 # 처음부터 모든 토마토 다 익음: 0, 결과로 모두 다 익지는 않음: -1
# bfs 탐색
def bfs():
# 큐가 종료되었을때 안익은거 있으면 -1, 다익었으면 0
while queue:
v = queue.popleft()
...수정3
전) 북동남서 순으로 탐색의 조건을 일일이 다 적어줬음
while queue:
v = queue.popleft()
# 북동남서순으로 탐색
x, y = map(int, v)
for _ in range(4):
if(x-1>=0 and arr[x-1][y] == 0):
queue.append([x-1,y])
arr[x-1][y] = arr[x][y] + 1
if(y+1<=m-1 and arr[x][y+1] == 0):
queue.append([x,y+1])
arr[x][y+1] = arr[x][y] + 1
if(x+1<=n-1 and arr[x+1][y] == 0):
queue.append([x+1,y])
arr[x+1][y] = arr[x][y] + 1
if(y-1>=0 and arr[x][y-1] == 0):
queue.append([x,y-1])
arr[x][y-1] = arr[x][y] + 1
후) 이동량을 배열로 만들어 간단하게 처리
while queue:
v = queue.popleft()
# 북동남서순으로 탐색
r, c = map(int, v)
for i in range(4):
dr, dc = [-1, 1, 0, 0], [0, 0, -1, 1]
fr, fc = dr[i] + r, dc[i] + c
if fr >= 0 and fr <= n-1 and fc >= 0 and fc <= m-1:
if arr[fr][fc] == 0:
queue.append([fr,fc])
arr[fr][fc] = arr[r][c] + 1수정4
전)
for lst in arr:
for val in lst:
if val == 0: # 안익은 토마토 존재
status = -1
break
if val > status: status = val
if status == -1: break
if(status > 0): print(status-1)
else: print(status)
후) 이중 for 문에서 2번 break 한걸 exit(0) 으로 수정함 + 그외 @
<결과 경우의 수>
1. 처음부터 다익은 경우(모든 노드1) -> bfs 동작 X, res = max(0, 1) = 1
2. 결과로 안익은 토마토 있는 경우 -> exit(0) = 0
3. 결과로 다 익은 경우 -> 무조건 좌표 최대값은 1이상, res = max(0, 1이상) = 1이상
# 결과 출력
res = 0
for lst in arr:
for val in lst:
if val == 0: # 안익은 토마토 존재
print(-1)
exit(0)
res = max(res, max(lst))
print(res - 1)아래는 코드 전문이다.
리팩토링 후
from collections import deque
import sys
input = sys.stdin.readline
m, n = map(int, input().split()) # 가로(열), 세로(n) 길이
arr = [ list(map(int, input().split())) for _ in range(n) ]
queue = deque()
# 시작 노드 정보 수집
for i in range(n):
for j in range(m):
if arr[i][j] == 1: queue.append([i,j])
# bfs 탐색
def bfs():
while queue:
v = queue.popleft()
# 북동남서순으로 탐색
r, c = map(int, v)
for i in range(4):
dr, dc = [-1, 1, 0, 0], [0, 0, -1, 1]
fr, fc = dr[i] + r, dc[i] + c
if fr >= 0 and fr <= n-1 and fc >= 0 and fc <= m-1:
if arr[fr][fc] == 0:
queue.append([fr,fc])
arr[fr][fc] = arr[r][c] + 1
bfs()
# 결과 출력
res = 0
for lst in arr:
for val in lst:
if val == 0: # 안익은 토마토 존재
print(-1)
exit(0)
res = max(res, max(lst))
print(res - 1)