13-YIM2UL2ET

[YIM2UL2ET]

🔗 문제 링크

BOJ 7569 - 토마토

✔️ 소요된 시간

약 3h

✨ 수도 코드

1. 문제 설명

안익은 토마토 0, 익은 토마토 1, 비어있는 칸 -1을 3차원 배열에 입력 받아 하루마다 1의 앞뒤상하좌우 0이던 칸이 1이 되어 0이었던 칸 전체를 1로 바꾸는 데 얼마의 시간이 소요되는 지를 구하는 문제

2. 풀이 방식

풀이 방법과 변수

하루에 범위를 점점 넓혀가는 방식. BFS를 사용한다.
non = 익지 않은 토마토 개수, res = 카운트 한 일수
큐는 curQueue 변수를 이용하여 true, false 바꿔가며 이중으로 사용한다.

main

1. 먼저 좌우 길이 n, 앞뒤 길이 m, 높이h 를 입력 받고, 그에 맞게 3차원 배열을 선언함.
2. 3차원 배열 요소를 입력받기 시작한다. 이때 입력을 받고, 그 값이
   if 0이면 익지 않았다는 뜻의 변수 non을 +1 해줌.
   if 1이면 bfs에 사용할 좌표이므로 큐에 push
3. BFS를 사용하여 답을 구한다.

BFS

while (큐가 비어있고, `non`이 남아있으면)  {
    while (큐가 남아있을 때 까지) {
        1. 큐의 `front`에 있는 `좌표`를 `x`, `y`, `z`에 저장
        2. 각각에 오프셋에 따라 배열을 나가는지 확인함
            if 안나간다면 오프셋을 더한 좌표의 칸이 `0`이면 다른 큐에 저장, `non`--, 해당 좌표 값 `1`로 변경
        3. 큐 `pop` 하기
        }
    `curQueue` 변수를 `!`로 부정하여 이후에 다른 큐를 쓸 수 있게 함.
    `res`++하여 일수 카운트
}

출력

non이 남아있으면 익지 못하는 토마토가 있다는 뜻이므로 -1 출력, 아니면 res 출력

3. 최종 코드

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>

struct idx {int z, y, x;};

int main(void)
{
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(NULL);

    int m, n, h, res = 0, non = 0;
    std::vector <idx> offset = {{1, 0, 0}, {-1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, -1, 0}, {0, 0, 1}, {0, 0, -1}};
    std::queue <idx> que[2];
    bool curQueue = false;

    std::cin >> n >> m >> h;
    int box[h][m][n];

    for (int z = 0; z < h; z++) {
        for (int y = 0; y < m; y++) {
            for (int x = 0; x < n; x++) {
                std::cin >> box[z][y][x];
                if (box[z][y][x] == 1) que[curQueue].push({z, y, x});
                else if (box[z][y][x] == 0) non++;
            }
        }
    }

    while (!que[curQueue].empty() && non > 0) {
        while (!que[curQueue].empty()) {
            int z = que[curQueue].front().z, y = que[curQueue].front().y, x = que[curQueue].front().x;
            for (idx set : offset) {
                int zz = z + set.z, yy = y + set.y, xx = x + set.x;
                if (zz >= 0 && zz < h && yy >= 0 && yy < m && xx >= 0 && xx < n && box[zz][yy][xx] == 0) {
                    box[zz][yy][xx] = 1, non--;
                    que[!curQueue].push({zz, yy, xx});
                }
            }
            que[curQueue].pop();
        }
        curQueue = !curQueue;
        res++;
    }

    if (non > 0) std::cout << -1;
    else std::cout << res;
    
    return 0;
}

📚 새롭게 알게된 내용

1. BFS 테크닉 (feat. 교황씨)
   배열에 탐색할 좌표 오프셋을 넣고 for문으로 돌리면 코드가 훨씬 간결해짐

std::vector <idx> offset = {{1, 0, 0}, {-1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, -1, 0}, {0, 0, 1}, {0, 0, -1}};
// for (idx set : offset) {...

2. 배열 두 개 번갈아 쓸 수 있는 테크닉 (feat. 상원씨)
   bool형 연산자로 true, false 번갈아서 쓰면 좋음.

curQueue = !curQueue;

3. 배열 for문으로 돌릴 때 행, 열, 면 헷깔리지 않기 (이것 때문에 시간 엄청 태움)

for (int z = 0; z < h; z++) {
    for (int y = 0; y < m; y++) {
        for (int x = 0; x < n; x++) {
            // code
        }
    }
}

지금 생각해보니 아쉬운 점: 1이었던 칸은 bfs 돌릴때 NULL로 바꿔놓으면 큐 하나로 풀기 가능했을듯.

[mong3125]

문제 좋아요!!

좋은 문제를 소개해주셔서 좋았습니다. BFS의 기본 개념을 알면 풀 수 있으면서도 3차원이나 횟수를 요구해서 코딩하는 능력을 기를 수 있는 문제였네요. 저도 직접 순회하는 횟수를 세었는데 안 세는 방법도 있어서 아래 설명 붙이겠습니다.

후기

1. 큐를 배열로 두고 선택적으로 사용하는 방법은 처음 보네요.
   큐가 빌때까지 while을 돌려야하는데 중간에 더해주는게 방해가 되어서 그런가 보네요.
   전 큐를 두 개 두고 번갈아가며 사용했는데 승호님이 푸신 방법이 더 좋아보이네요. 새로 배워갑니다~

2. 저도 x,y,z 축 때문에 오류가 나던데요. z,y,x로 순서를 항상 두고 풀었습니다.

p.s.

BFS로 푸는 방법은 res 같은 변수를 두지 않고 토마토 박스 배열에서 새로 토마토를 익힐때 이전 토마토의 수 + 1로 익히고 나중에 출력할 때, 전체에서 가장 큰 수를 찾는 방법입니다. 가령 x의 위치에 토마토는 1일때 x+1 은 2이고 x+2는 3겠죠? 그러면 최종적으로 처음 토마토는 (3 -1)일 숙성되었다고 보는거죠. 설명이 잘 되었을지 모르겠습니다.

[rivkms]

예전에 단순히 2차원 배열로만 되어있는 토마토 문제를 풀어보았는데, 이 문제는 더 어려운 토마토 문제이군요!!
개념은 비슷하여 BFS로 하여 비슷한 sudo code가 나온 것 같지만, 코드를 작성할 때 있어 다양한 테크닉들이 보이는것 같아 인상적이었습니다.
새로 알게 된 내용에 작성해주신 내용 또한 저도 많이 배우고 참고할 수 있었습니다

수고하셨습니다 😁