[Python] 토마토 (백준 7569번 파이썬)

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

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.

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.

예제 입력 1 복사

5 3 1
0 -1 0 0 0
-1 -1 0 1 1
0 0 0 1 1

예제 출력 1 복사

-1

예제 입력 2 복사

5 3 2
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 1 0 0
0 0 0 0 0

예제 출력 2 복사

4

예제 입력 3 복사

4 3 2
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
-1 -1 -1 -1
1 1 1 -1

예제 출력 3 복사

0

 

 

토마토 문제의 3차원 배열 버전입니다. 배열을 입력받는 것부터 고민했고, h개만큼 끊어서 받으면 되겠다고 생각했습니다.

 

기본적인 풀이 자체는 2차원 토마토와 매우 유사하나 3차원인점을 고려하여 몇가지 부분만 수정하면 쉽게 해결할 수 있었습니다.

 

 

풀이

- 우선 배열을 입력받을 때 한줄로 입력받은 a에서 1이 있는지 검사합니다. 1이 있다면, 그 지점의 좌표를 one에 append하여 기록해놓습니다.

- a를 graph에 append하여 2차원 배열을 생성합니다. 이후 graph를 maps에 append하여 3차원 배열을 생성합니다.

 

- BFS알고리즘을 사용하기 위해 큐를 사용합니다.

- 방문처리를 위한 visited 배열 또한 3차원으로 생성합니다. 일반적으로 만드는 2차원 방문처리 배열에서 h만큼 리스트컴프리헨션을 적용해주면 됩니다.

- 토마토 문제의 경우 모든 토마토가 익는 날짜를 체크해야하기 때문에 z,x,y 뒤에 날짜 체크를 위한 cnt(0)을 넣어줍니다.

 

- 배열 탐색의 경우 3차원에서는 위,아래,동,서,남,북 을 탐사하므로 6개의 방향벡터를 지정합니다.

- 6개의 방향벡터에 따라 현재 칸을 기준으로 위,아래,동,서,남,북의 다음 칸이 범위 내에 있고, 방문한 칸이 아니며, -1이 아니라면 큐에 넣어 방문합니다. 방문처리를 진행하며, 마지막에 모든 토마토가 익었을 때 며칠이 걸렸는지를 판단하기 위해 cnt를 받아옵니다.

- 큐에 넣어 방문을 진행합니다.

 

- 3차원 배열 내에 아직 익지 않은 토마토가 있는지 검사합니다. 만약 익지 않은 토마토(0)이 있다면 -1을 출력합니다.

 

코드

#백준 7569 토마토
from collections import deque
import sys
input = sys.stdin.readline
m, n, h = map(int, input().split())
maps = []

one = []
for l in range(h):
    graph = []
    for i in range(n):
        a = list(map(int, input().split()))
        for k in range(m):
            if a[k] == 1:
                one.append((l,i,k))
        graph.append(a)
    maps.append(graph)
q = deque()
visited = [[[False]*m for _ in range(n)] for _ in range(h)]
for z,x,y in one:
    visited[z][x][y] = True
    q.append((z,x,y,1))
maxCnt = 0
while q:
    z,x,y,cnt = q.popleft()
    dz = [-1, 1, 0, 0, 0, 0] #위 아래 왼쪽 오른쪽 앞 뒤
    dx = [0, 0, -1, 0, 1, 0]
    dy = [0, 0, 0, 1, 0, -1]
    for i in range(6):
        nz = z + dz[i]
        nx = x + dx[i]
        ny = y + dy[i]
        if 0<= nx<n and 0<= ny < m and 0<= nz < h:
            if visited[nz][nx][ny] == False and maps[nz][nx][ny]!=-1:
                visited[nz][nx][ny] = True
                maps[nz][nx][ny] = cnt
                maxCnt = cnt
                q.append((nz,nx,ny,cnt+1))

for l in range(h):
    for i in range(n):
        for j in range(m):
            if maps[l][i][j] == 0:
                maxCnt = -1
print(maxCnt)