[BOJ/Swift] 토마토 7576

Baekjoon Online Judge

단계별로 풀어보기 / DFS와 BFS / 토마토 7576

문제에 모든 정보 및 저작권 https://www.acmicpc.net/

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Todo:

철수의 토마토 농장에서는 토마토를 보관하는 큰 창고를 가지고 있다. 토마토는 아래의 그림과 같이 격자 모양 상자의 칸에 하나씩 넣어서 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 토마토의 인접한 곳은 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤 네 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.

Constraints:

입력 제약:
첫 줄에는 상자의 크기를 나타내는 두 정수 M,N이 주어진다.
M은 상자의 가로 칸의 수, N은 상자의 세로 칸의 수를 나타낸다.
단, 2 ≤ M,N ≤ 1,000 이다.
둘째 줄부터는 하나의 상자에 저장된 토마토들의 정보가 주어진다.
즉, 둘째 줄부터 N개의 줄에는 상자에 담긴 토마토의 정보가 주어진다.
하나의 줄에는 상자 가로줄에 들어있는 토마토의 상태가 M개의 정수로 주어진다.
정수 1은 익은 토마토, 정수 0은 익지 않은 토마토, 정수 -1은 토마토가 들어있지 않은 칸을 나타낸다.

토마토가 하나 이상 있는 경우만 입력으로 주어진다.

출력 제약:
여러분은 토마토가 모두 익을 때까지의 최소 날짜를 출력해야 한다. 만약, 저장될 때부터 모든 토마토가 익어있는 상태이면 0을 출력해야 하고, 토마토가 모두 익지는 못하는 상황이면 -1을 출력해야 한다.

Input-Output

(출처 : https://www.acmicpc.net/problem/7576)

Solution.swift

struct Queue<T>{
    var enqueueArray: [T] = []
    var dequeueArray: [T] = []

    var isEmpty: Bool{
        return enqueueArray.isEmpty && dequeueArray.isEmpty
    }

    mutating func enqueue(_ n: T) {
        enqueueArray.append(n)
    }

    mutating func dequeue() -> T? {
        if dequeueArray.isEmpty{
            dequeueArray = enqueueArray.reversed()
            enqueueArray.removeAll()
        }
        return dequeueArray.popLast()
    }
}

let size = readLine()!.split(separator: " ").map{ Int($0)! }, directions = [(-1, 0), (0, -1), (1, 0), (0, 1)]
var box = [[Int]](), start = [(Int, Int)]()

for y in 0..<size[1] {
    let line = readLine()!.split(separator: " ").map{ Int($0)! }
    line.enumerated().forEach { bundle in
        if bundle.element == 1 {
            start.append((bundle.offset, y))
        }
    }
    box.append(line)
}

func bfs(start: [(Int, Int)], _ box: inout [[Int]], _ directions: [(Int, Int)], size: (Int, Int)) -> Int {
    var day = 0
    var visitQueue = Queue<((Int, Int), Int)>()

    start.forEach { point in
        visitQueue.enqueue((point, day))
    }
    while let now = visitQueue.dequeue() {
        if day < now.1 { day = now.1 }
        directions.forEach { direction in
            let next = (now.0.0 + direction.0, now.0.1 + direction.1)

            if next.0 >= 0, next.0 < size.0,
               next.1 >= 0, next.1 < size.1,
               box[next.1][next.0] == 0 {
                box[next.1][next.0] = 1
                visitQueue.enqueue(((next.0, next.1), now.1 + 1))
            }
        }
    }
    return day
}
var result = bfs(start: start, &box, directions, size: (size[0], size[1]))

for line in box {
    if line.contains(0) {
        result = -1
    }
}

print(result)

github Code Repository

How I tried this:

문제 자체는 BFS를 적절히 적용하면 큰 문제는 없었다
혹시나 하고 애초에 걱정하긴 했는데 역시 1이 2개였던 예제 3번에서 출력값이 기대와 다르게 나왔다.

아무래도 순차적이다 보니 (0,0)에서 출발하는 것만 체크 하고 (5,3)에서 동시에 출발하지 않다보니 답이 안나왔다. 살짝 어라? 하고 스턴이 걸렸지만,

어디 한번? 하면서 처음 방문할 Queue에 두 시작점을 동시에 넣고 빌드해보니
원하는대로 출력이 잘 나왔다.

그런데.... 다행인지 컴파일에러, 틀렸습니다 가 아니라 시간초과 가 나왔다.
너무나 쎄하게 이건 배열의 첫 번째 인자를 제거하는 경우(추가는 append) 또는 첫 번째 인자로 추가하는 경우(제거는 popLast) 두 경우 모두 배열에서 발생하는 밀어내기 동작 때문에 생기는 시간이 문제가 아닐까 하고 조사를 해보니

큐 처럼 사용한 스위프트 배열의 문제였다.

스위프트 배열의 시간 비용이 발생하지 않는 큐 형태를 조사해서 적용해보니
시간초과가 사라지고 정답처리가 되었다.

What I got is:

https://icksw.tistory.com/92 이 분의 블로그에 가게 되었고
.reverse() 동작이 시간복잡도가 O(1)밖에 안든다는 점을 배웠다.

제거 할때마다 앞으로 밀어내기 하는게 아니라 위 코드처럼 큐를 짜면 dequeueArray가 빌때만 밀어내기(같은 비용에 reverse)
때문에 횟수가 많이 줄어들기 때문에 큐를 만들면 기본 배열보다 시간 비용을 줄일 수 있음

I have to study:

• 배열의 시간 비용
• BFS의 이해

문제에 관한 모든 저작권 : https://www.acmicpc.net/