[Baekjoon/C++] 2638번 - 치즈

[백준] Baekjoon Online Judge

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문제

N×M의 모눈종이 위에 아주 얇은 치즈가 <그림 1>과 같이 표시되어 있다. 단, N 은 세로 격자의 수이고, M 은 가로 격자의 수이다. 이 치즈는 냉동 보관을 해야만 하는데 실내온도에 내어놓으면 공기와 접촉하여 천천히 녹는다. 그런데 이러한 모눈종이 모양의 치즈에서 각 치즈 격자(작 은 정사각형 모양)의 4변 중에서 적어도 2변 이상이 실내온도의 공기와 접촉한 것은 정확히 한시간만에 녹아 없어져 버린다. 따라서 아래 <그림 1> 모양과 같은 치즈(회색으로 표시된 부분)라면 C로 표시된 모든 치즈 격자는 한 시간 후에 사라진다.

 

<그림 2>와 같이 치즈 내부에 있는 공간은 치즈 외부 공기와 접촉하지 않는 것으로 가정한다. 그러므 로 이 공간에 접촉한 치즈 격자는 녹지 않고 C로 표시된 치즈 격자만 사라진다. 그러나 한 시간 후, 이 공간으로 외부공기가 유입되면 <그림 3>에서와 같이 C로 표시된 치즈 격자들이 사라지게 된다.

 

모눈종이의 맨 가장자리에는 치즈가 놓이지 않는 것으로 가정한다. 입력으로 주어진 치즈가 모두 녹아 없어지는데 걸리는 정확한 시간을 구하는 프로그램을 작성하시오.

 

입력

첫째 줄에는 모눈종이의 크기를 나타내는 두 개의 정수 N, M (5 ≤ N, M ≤ 100)이 주어진다. 그 다음 N개의 줄에는 모눈종이 위의 격자에 치즈가 있는 부분은 1로 표시되고, 치즈가 없는 부분은 0으로 표시된다. 또한, 각 0과 1은 하나의 공백으로 분리되어 있다.

 

출력

출력으로는 주어진 치즈가 모두 녹아 없어지는데 걸리는 정확한 시간을 정수로 첫 줄에 출력한다.

 

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풀이

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

int N, M;
int arr[100][100];
queue<pair<int, int>> cheese;

int dx[4] = { 0, 0, -1, 1 };
int dy[4] = { 1, -1, 0, 0 };

bool check(int nx, int ny, int num);
void bfs(int y, int x);
void melt();

bool check(int nx, int ny, int num) {
	return (nx >= 0 && nx < M&& ny >= 0 && ny < N&& arr[ny][nx] == num);
}

void bfs(int y, int x) {
	queue<pair<int, int>> q;
	q.push({ y, x });
	arr[y][x] = 2;

	while (!q.empty()) {
		int x = q.front().second;
		int y = q.front().first;

		q.pop();

		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];

			if (check(nx, ny, 0)) {
				q.push({ ny, nx });
				arr[ny][nx] = 2;
			}
		}
	}
}

void melt() {
	queue<pair<int, int>> q;

	int cheeseSize = cheese.size();

	while (cheeseSize--) {
		int x = cheese.front().second;
		int y = cheese.front().first;
		cheese.pop();

		int cnt = 0;

		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];

			if (check(nx, ny, 2)) cnt++;
		}

		if (cnt >= 2) q.push({ y, x });
		else cheese.push({ y, x });
	}

	while (!q.empty()) {
		bfs(q.front().first, q.front().second);

		q.pop();
	}
}

int main() {
	ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(0);
	cout.tie(0);

	cin >> N >> M;
	for (int i = 0; i < N; i++) {
		for (int j = 0; j < M; j++) {
			cin >> arr[i][j];

			if (arr[i][j] == 1) cheese.push({ i, j });
		}
	}

	bfs(0, 0);

	int time = 0;
	while (cheese.size() > 0) {
		melt();
		time++;
	}

	cout << time << '\n';

	return 0;
}

 

void bfs(int y, int x) {
	queue<pair<int, int>> q;
	q.push({ y, x });
	arr[y][x] = 2;

	while (!q.empty()) {
		int x = q.front().second;
		int y = q.front().first;

		q.pop();

		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];

			if (check(nx, ny, 0)) {
				q.push({ ny, nx });
				arr[ny][nx] = 2;
			}
		}
	}
}

 너비 우선 탐색으로 외부공기를 표시하는 함수이다.

 

bool check(int nx, int ny, int num) {
	return (nx >= 0 && nx < M&& ny >= 0 && ny < N&& arr[ny][nx] == num);
}

 (nx, ny)칸이 방문 가능한 칸이고, 특정 숫자 num을 값으로 가지고 있는지 체크하여 bool 값을 리턴하는 함수이다.

 

void melt() {
	queue<pair<int, int>> q; // 이번 시간에 녹는 치즈들

	int cheeseSize = cheese.size();
    
    	// 이번에 녹는 치즈 찾기
	while (cheeseSize--) {
		int x = cheese.front().second;
		int y = cheese.front().first;
		cheese.pop();

		int cnt = 0; // 외부 공기와 접촉한 변의 수

		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];

			if (check(nx, ny, 2)) cnt++;
		}

		if (cnt >= 2) q.push({ y, x });
		else cheese.push({ y, x });
	}
    
    	// 치즈 녹이기
	while (!q.empty()) {
		bfs(q.front().first, q.front().second);

		q.pop();
	}
}

 2개 이상의 변이 외부 공기와 접촉하고 있는 치즈를 찾아서 녹이는 함수이다. 

 치즈를 찾는 부분에서 큐에 원소를 빼기만 하는 것이 아니고, 남은 치즈를 1번만 확인하면 되는 것이기에 cheeseSize만큼 반복하게끔 했다.

 치즈를 녹이는 부분에서 치즈가 녹은 위치는 외부공기의 칸이 되고, 해당 치즈가 녹았을 때 내부 공기가 외부와 접촉할 가능성이 있기에 bfs()를 호출하도록 했다.