익은 토마토는 하루가 걸려서 상,하,좌,우,앞,뒤로 1칸 떨어진 안익은 토마토를 익게 만든다.
H, N, M과 토마토의 상태가 M개씩 N개의 줄로 H번 주어질 때,
모든 토마토가 익는 최소 일수를 구하는 문제
1: 익은 토마토
0: 안익은 토마토
-1: 빈 칸
익지 않는 토마토가 있을 경우$($토마토는 자동으로 익지 않고, 위의 규칙에 의해서만 익는다고 하자.$)$
>>> -1 출력
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.
시간 초과가 나온 코드
익은 토마토의 높이, 세로, 가로 정보를 리스트에 저장하고
토마토가 없거나 방문한 곳은 visited라는 집합에 저장
1칸 씩 움직이면서 범위 내에 안 익은 토마토를 발견 >>> 방문 표시, 탐색 추가
import sys
visited = set() # 방문한 위치를 저장할 집합
def ripe(box:list, H, N, M, c):
global visited
d = ((1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1), (-1, 0, 0), (0, -1, 0), (0, 0, -1))
nbox = set() # 새로 익게 되는 토마토 위치를 저장할 집합
for i, col, row in box:
for dm, dn, dh in d:
ni, ncol, nrow = i + dh, col + dn, row + dm
x = (ni, ncol, nrow)
if 0 <= ni < H and 0 <= ncol < N and 0 <= nrow < M and x not in visited:
visited.add(x) # 방문한 위치를 추가
if x not in box:
nbox.add(x) # 새로 익게 되는 위치를 추가
if nbox:
c = ripe(nbox, H, N, M, c+1) # 재귀적으로 익은 토마토 전파 계산
return c
def main():
global visited
M, N, H = map(int, sys.stdin.readline().split())
tomato = []
for i in range(H):
for col in range(N):
tmp = sys.stdin.readline().rstrip().split()
for row, t in enumerate(tmp):
if t == '1':
tomato.append((i, col, row))
if t == '-1':
visited.add((i, col, row)) # 초기에 익지 않은 토마토 위치를 방문한 위치로 추가
if len(visited) == M*N*H:
print(0) # 모든 토마토가 이미 익은 상태
else:
c = ripe(tomato, H, N, M, 0)
if len(visited) == M*N*H: print(c) # 토마토가 모두 익을 때까지 소요되는 최소 일수
else: print(-1) # 모든 토마토가 익지 못하는 상황
if __name__ == "__main__":
main()
토마토의 현재 상태를 저장한 리스트를 통해 0 == 덜익은 토마토인 경우를 분별하고.
날짜는 세기 위해서 deque를 2개 사용해서 위에서 사용한 bfs 알고리즘을 구현
현재 익은 토마토에 대한 탐색이 끝나면 다음 익을 토마토가 존재하면 날짜 +1
그리고 다음 익을 토마토에 대해서 탐색 시작
import sys
from collections import deque
def main():
M, N, H = map(int, sys.stdin.readline().split())
tomato = [[] for _ in range(H)]
ripen = deque() # 현재 익은 토마토 큐 초기화
new_ripen = deque() # 새로 익게 될 토마토 큐 초기화
d = ((1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1), (-1, 0, 0), (0, -1, 0), (0, 0, -1)) # 이동 방향 정의
days = 0 # 일수 초기화
for i in range(H):
box = []
for j in range(N):
row = list(map(int, sys.stdin.readline().split()))
box.append(row)
for k, t in enumerate(row):
if t == 1:
ripen.append((i, j, k))
tomato[i] = box
while ripen or new_ripen:
if not ripen:
# 현재 익은 토마토 큐가 비었다면, 새로 익게 될 토마토 큐와 교체하고 날짜 증가
ripen, new_ripen = new_ripen, ripen
days += 1
h, n, m = ripen.popleft()
for dm, dn, dh in d:
nh, nn, nm = h + dh, n + dn, m + dm
if 0 <= nh < H and 0 <= nn < N and 0 <= nm < M:
if not tomato[nh][nn][nm]:
# 새로 익게 될 토마토 큐에 추가하고 상태를 1로 변경
new_ripen.append((nh, nn, nm))
tomato[nh][nn][nm] = 1
# 모든 토마토가 익었는지 확인하고 결과 출력
for i in range(H):
for col in range(N):
if 0 in tomato[i][col]:
print('-1')
return
print(days)
if __name__ == "__main__":
main()
위에서 사용한 if문
if 0 <= nh < H and 0 <= nn < N and 0 <= nm < M: 대신 경우를 나눠서 작성
>>> 매 번 6 가지 부등식을 확일하는게 아니라 한 번에 하나의 부등식만 확인하면 됨
import sys
from collections import deque
def main():
M, N, H = map(int, sys.stdin.readline().split())
tomato = [[] for _ in range(H)]
ripen = deque()
new_ripen = deque()
days = 0
for i in range(H):
box = []
for j in range(N):
row = list(map(int, sys.stdin.readline().split()))
box.append(row)
for k, t in enumerate(row):
if t == 1:
ripen.append((i, j, k))
tomato[i] = box
while ripen or new_ripen:
if not ripen:
ripen, new_ripen = new_ripen, ripen
days += 1
h, n, m = ripen.popleft()
h1, h2, n1, n2, m1, m2 = h + 1, h - 1, n + 1, n - 1, m + 1, m - 1
if h1 < H and not tomato[h1][n][m]:
new_ripen.append((h1, n, m))
tomato[h1][n][m] = 1
if 0 <= h2 and not tomato[h2][n][m]:
new_ripen.append((h2, n, m))
tomato[h2][n][m] = 1
if n1 < N and not tomato[h][n1][m]:
new_ripen.append((h, n1, m))
tomato[h][n1][m] = 1
if 0 <= n2 and not tomato[h][n2][m]:
new_ripen.append((h, n2, m))
tomato[h][n2][m] = 1
if m1 < M and not tomato[h][n][m1]:
new_ripen.append((h, n, m1))
tomato[h][n][m1] = 1
if 0 <= m2 and not tomato[h][n][m2]:
new_ripen.append((h, n, m2))
tomato[h][n][m2] = 1
for i in range(H):
for col in range(N):
if 0 in tomato[i][col]:
print('-1')
return
print(days)
if __name__ == "__main__":
main()
예제 입력 1
5 3 1
0 -1 0 0 0
-1 -1 0 1 1
0 0 0 1 1
예제 출력 1
-1
예제 입력 2
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
4
예제 입력 3
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
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