[백준 2606번] 자바/BFS로 토마토를 익히는 문제(3차원 버전)

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 쌓아 올려지는 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 ≤ 100이다. 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.

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오늘 문제도 나한테는 너무 어려웠다. 너무 막막해 깔끔해보이는 코드(https://girawhale.tistory.com/13) 구글링으로 찾아 분석한 뒤, 이해한 로직을 토대로 다시 코드를 적어보는 방식으로 문제를 풀어보았다. (+ 참고한 블로그와 코드 진행이 너무 비슷해서 마음이 불편하다...)

import java.util.*;

public class TomatoTest {
	public static void main(String[] args) {
		//------------------변수 선언, 객체 생성------------------
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		
		//6방향 나타내는 배열
       		int[] dirX = { 0, 0, 0, 0, -1, 1 };
        	int[] dirY = { 0, 0, -1, 1, 0, 0 };
        	int[] dirZ = { -1, 1, 0, 0, 0, 0 };
		
		int m = sc.nextInt(); int n = sc.nextInt(); int h = sc.nextInt(); //상자 크기, 높이 입력
		int tomato[][][] = new int[h][n][m];	//토마토 정보 배열 선언
		Queue<int []> loc = new LinkedList<>();	//큐 선언 (위치 정보를 저장하기 위해 배열을 담을 수 있는 구조로 선언)
		int cnt = 0, day = 0;
		
		//------------------상자 세팅을 위한 반복문------------------
		for (int i = 0; i < h; i++) {
			for (int j = 0; j < n; j++) {
				for (int j2 = 0; j2 < m; j2++) {
					tomato[i][j][j2] = sc.nextInt();
					//큐에 익은 토마토의 위치 저장
					if(tomato[i][j][j2] == 1) loc.add(new int[] {i, j, j2});
					//cnt 변수에 익어야 하는 토마토의 개수 저장
					else if(tomato[i][j][j2] == 0) cnt++; 
				}
			}
		}
		
		//------------------토마토가 익을 때까지 걸리는 날짜 계산------------------
		while(cnt > 0 && !loc.isEmpty()) {
			int dayLimit = loc.size();
			for (int i = 0; i < dayLimit; i++) {
				//큐에 저장된 익은 토마토 위치를 하나씩 빼며 
				int[] ripeTomatoLoc = loc.poll();
				
				//해당 토마토 주변을 모두 탐색(6방향 배열 활용) 
				for (int j = 0; j < dirX.length; j++) {
					int x = ripeTomatoLoc[0] + dirX[j];
					int y = ripeTomatoLoc[1] + dirY[j];
					int z = ripeTomatoLoc[2] + dirZ[j];
					
					//주변 토마토가 아직 안익은 토마토일 경우
					if(x >= 0 && y >= 0 && z >= 0 && x < h && y < n && z < m && tomato[x][y][z] == 0) {
						tomato[x][y][z] = 1;
						loc.add(new int[] {x, y, z});
						cnt--;
					}
				}
			}
			day++;
		}
		
		System.out.println(cnt == 0 ? day : -1);
	}
}

 

 

상자의 가로 m, 세로 n, 높이 h를 입력받아 배열 생성하는 부분에서 실수를 해 한참 헤매었지만 다른 분의 도움으로 무사히 완성할 수 있었다. 문제가 많이 어렵고 안 풀릴 때도 있지만 (나만 그런가 싶어서 더 속상,,) 차곡차곡 쌓아가는데 의의를 두고 해 보자~! 내일 풀어야 하는 최단 경로 문제도 화이팅