코딩/백준

[백준]7569번 토마토 - C/C++

최선을 다하는 2022. 2. 8. 11:17

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

 

7569번: 토마토

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,

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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.


기본적인 BFS 유형을 3차원으로 확장시킨 문제이다. 기존 BFS의 방향이 4개만 있었던 것을 6개로 늘려주면 된다.

#include <iostream>
#include <queue>

using namespace std;
int box[101][101][101] = { 0 };
int vis[101][101][101] = { 0 };
int dx[6] = {1,0,-1,0,0,0};
int dy[6] = {0,-1,0,1,0,0};
int dz[6] = {0,0,0,0,1,-1};
int M, N, H;

typedef struct coor{
	int x,y,z;
	coor(int X, int Y, int Z) : x(X), y(Y), z(Z) {}
}Coor;

bool inBound(int x, int y, int z) {
	if (x >= 0 && x < M &&  y >= 0 && y < N && z >= 0 && z < H)
		return true;
	else
		return false;
}


int main() {
	queue <Coor> q;
	int day = 0;
	cin >> M >> N >> H;
	for (int h = 0; h < H; h++) {
		for (int n = 0; n < N; n++) {
			for (int m = 0; m < M; m++) {
				cin >> box[m][n][h];
				if (box[m][n][h] == 1) {
					q.push(coor(m, n, h));
					vis[m][n][h] = 1;
				}
				
			}
		}
	}
	while (!q.empty()) {
		Coor cur = q.front(); q.pop();
		for (int i = 0; i < 6; i++) {
			int nextX = cur.x + dx[i];
			int nextY = cur.y + dy[i];
			int nextZ = cur.z + dz[i];
			if (inBound(nextX, nextY, nextZ)) {
				if (!vis[nextX][nextY][nextZ] && !box[nextX][nextY][nextZ]) {
					vis[nextX][nextY][nextZ] = vis[cur.x][cur.y][cur.z] + 1;
					box[nextX][nextY][nextZ] = 1;
					q.push(coor(nextX, nextY, nextZ));
				}
			}
		}
	}
	for (int h = 0; h < H; h++) {
		for (int n = 0; n < N; n++) {
			for (int m = 0; m < M; m++) {
				day = max(day, vis[m][n][h]);
				if (box[m][n][h] == 0) {
					cout << -1;
					return 0 ;
				}

			}
		}
	}
	cout << day-1;
	
	return 0;
}

BFS 하나로 풀 수 있는 문제지만 3차원이라서 처음 입력을 받을 때 조금 헷갈렸다. 좌표를 이용하고 싶어 구조체를 만들었는데 일일이 값을 설정해주기 번거로울 것 같아서 구조체 생성자 오버 로딩을 찾아봤다. 구조체 생성자 오버 로딩을 사용하면 구조체를 보다 쉽게 초기화해 줄 수 있다. C 언어만 활용할 때는 BFS는 굉장히 귀찮아서 거의 하지 않았는데 그래서 그런지 BFS를 개념만 알고 구현하는데 시간이 되게 오래 걸렸다. C++의 queue를 사용하면서 BFS를 사용하는데 용이해져 많이 연습해본 것 같다. 이제는 어떤 그래프 탐색도 BFS와 DFS로 모두 구현이 가능하고 어느 것이 더 효율적 인지도 판단이 되는 것 같다.

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