[Python] 빙산 (백준 2573번 파이썬)

https://www.acmicpc.net/problem/2573

2573번: 빙산

문제

지구 온난화로 인하여 북극의 빙산이 녹고 있다. 빙산을 그림 1과 같이 2차원 배열에 표시한다고 하자. 빙산의 각 부분별 높이 정보는 배열의 각 칸에 양의 정수로 저장된다. 빙산 이외의 바다에 해당되는 칸에는 0이 저장된다. 그림 1에서 빈칸은 모두 0으로 채워져 있다고 생각한다.

	2	4	5	3
	3		2	5	2
	7	6	2	4

그림 1. 행의 개수가 5이고 열의 개수가 7인 2차원 배열에 저장된 빙산의 높이 정보

빙산의 높이는 바닷물에 많이 접해있는 부분에서 더 빨리 줄어들기 때문에, 배열에서 빙산의 각 부분에 해당되는 칸에 있는 높이는 일년마다 그 칸에 동서남북 네 방향으로 붙어있는 0이 저장된 칸의 개수만큼 줄어든다. 단, 각 칸에 저장된 높이는 0보다 더 줄어들지 않는다. 바닷물은 호수처럼 빙산에 둘러싸여 있을 수도 있다. 따라서 그림 1의 빙산은 일년후에 그림 2와 같이 변형된다.

그림 3은 그림 1의 빙산이 2년 후에 변한 모습을 보여준다. 2차원 배열에서 동서남북 방향으로 붙어있는 칸들은 서로 연결되어 있다고 말한다. 따라서 그림 2의 빙산은 한 덩어리이지만, 그림 3의 빙산은 세 덩어리로 분리되어 있다.

		2	4	1
	1		1	5
	5	4	1	2

그림 2

			3
				4
	3	2

그림 3

한 덩어리의 빙산이 주어질 때, 이 빙산이 두 덩어리 이상으로 분리되는 최초의 시간(년)을 구하는 프로그램을 작성하시오. 그림 1의 빙산에 대해서는 2가 답이다. 만일 전부 다 녹을 때까지 두 덩어리 이상으로 분리되지 않으면 프로그램은 0을 출력한다.

입력

첫 줄에는 이차원 배열의 행의 개수와 열의 개수를 나타내는 두 정수 N과 M이 한 개의 빈칸을 사이에 두고 주어진다. N과 M은 3 이상 300 이하이다. 그 다음 N개의 줄에는 각 줄마다 배열의 각 행을 나타내는 M개의 정수가 한 개의 빈 칸을 사이에 두고 주어진다. 각 칸에 들어가는 값은 0 이상 10 이하이다. 배열에서 빙산이 차지하는 칸의 개수, 즉, 1 이상의 정수가 들어가는 칸의 개수는 10,000 개 이하이다. 배열의 첫 번째 행과 열, 마지막 행과 열에는 항상 0으로 채워진다.

출력

첫 줄에 빙산이 분리되는 최초의 시간(년)을 출력한다. 만일 빙산이 다 녹을 때까지 분리되지 않으면 0을 출력한다.

예제 입력 1

5 7
0 0 0 0 0 0 0
0 2 4 5 3 0 0
0 3 0 2 5 2 0
0 7 6 2 4 0 0
0 0 0 0 0 0 0

예제 출력 1

2

 

 

 

 

구현이 더해진 BFS문제입니다.

문제를 푸는 아이디어 자체는 금방 떠올렸는데, 빙산을 깎는 부분에 대한 구현이 시간이 많이 소모돼서 해결하지 못했습니다.

시간초과를 해결하지 못해서, 힌트를 찾아봤는데 BFS를 수행하면서 빙산을 깎을 횟수를 저장하는 아이디어로 해결할 수 있었습니다.

(백준에서 pypy3로 실행했습니다. 그냥 파이썬은 아무리 해도 시간초과가 뜨더라구요...)

 

 

빙산이 몇 개의 덩어리가 되는지를 판단하기 위해 BFS함수의 실행 횟수를 체크합니다.

이때, 덩어리가 두 개 이상이 되면 종료합니다.

 

 

BFS함수를 수행할 때, graph[nx][ny] (현재 위치의 동서남북 방향에 있는 다음 칸) 가 0이라면

carve라는 이름으로 생성한 0으로만 이뤄진 2차원 배열의 같은 위치에 횟수를 저장합니다.

BFS함수가 종료된 후 빙산을 깎을 때, 이 횟수를 통해서 빙산을 깎게 됩니다.

 

 

빙산을 깎을 때, 아직 남아있는 빙산은 carve 횟수에 따라서 깎아주고

이미 다 깎여서 높이가 0인 빙산의 갯수를 체크합니다.

만약 0인 빙산이 n*m(전체 칸의 갯수)와 같아지면 모든 빙산이 없어진 것이므로 종료합니다.

 

 

코드

# 백준 2573 빙산

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

def bfs(x, y, visited, carve):  # 빙산이 분리되었는지 판단
    q = deque()
    q.append((x, y))
    visited[x][y] = True
    while q:
        x, y = q.popleft()
        dx = [-1, 0, 1, 0]
        dy = [0, 1, 0, -1]
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m and visited[nx][ny] == False and graph[nx][ny] != 0:
                q.append((nx, ny))
                visited[nx][ny] = True
            elif graph[nx][ny] == 0: #빙산을 깎을 횟수
                carve[x][y] += 1
    return True

n, m = map(int, input().split())
graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]

year = 0
count = 0

while True:
    visited = [[False]*m for _ in range(n)]
    carve = [[0]*m for _ in range(n)]
    count = 0
    for i in range(1, n-1):
        for j in range(1, m-1):
            if graph[i][j] != 0 and visited[i][j] == False:  # 빙산이 분리됐는지 판단
                if bfs(i, j, visited, carve):
                    count += 1
    if count > 1:
        answer = year
        break

    num = 0
    for i in range(n): #빙산 깎기
        for j in range(m):
            if graph[i][j] != 0:
                graph[i][j] -= carve[i][j]
                if graph[i][j] <0:
                    graph[i][j] = 0
            else:
                num += 1
    if num == n*m:
        answer = 0
        break
    year += 1

print(answer)


#빙산을 아래처럼 깎으면 무조건 시간초과남
# sea = []
#     num = 0
#     for i in range(n):
#         for j in range(m):
#             if graph[i][j] == 0:
#                 num += 1
#                 di = [-1, 0, 1, 0]
#                 dj = [0, 1, 0, -1]
#                 for k in range(4):
#                     ni = i + di[k]
#                     nj = j + dj[k]
#                     if 0<=ni<n and 0<=nj<m:
#                         sea.append((ni, nj))
#     if num == n*m:
#         answer = 0
#         break
#     for a, b in sea:
#         graph[a][b] -= 1
#         if graph[a][b] < 0:
#             graph[a][b] = 0