백준 7569] C++ 토마토(3차원)

해당 문제는 백준 사이트에서 풀 수 있습니다.

https://www.acmicpc.net/problem/7569

1. 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.

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.

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 

0

출처

Olympiad > 한국정보올림피아드 > 한국정보올림피아드시․도지역본선 > 지역본선 2013 > 초등부 3번

• 문제의 오타를 찾은 사람: mwy3055
• 잘못된 데이터를 찾은 사람: tncks0121

2. 조건

1. 3차원 배열 조건이 주어진다.

2. -1은 빈칸, 0은 익지 않은 토마토, 1은 익은 토마토이다.

3. 익은 토마토 기준 -1은 가지 못하고 위, 아래, 앞, 뒤, 왼쪽, 오른쪽으로 전파가 가능하다.

4. 대각선은 이동이 불가능하다.

5. 이때 모든 토마토가 익으려면 몇일 걸리는가?

3. 풀이

기존 토마토 문제와 동일하게 bfs로 풀면 쉽게풀 수 있습니다.

bfs는 들어온 순서대로 차근차근 범위를 넓혀가는 특징 때문에 그렇습니다.

(이해가 안가시면 bfs를 공부하고 풀어보세요!!)

여기서 기존 토마토 문제와 다른점은 높이가 추가되어 3차원으로 진행된다는 점입니다.

복잡하게 생각할 필요 없이 그냥 높이만 추가해서 똑같이 진행해 주시면 됩니다.

주의해야할 점은 모두 익은상태, -1로 둘러 쌓여 토마토가 전부 익지 못하는 경우를 생각해서 풀어주시면 됩니다.

4. 코드

#include <iostream>

#include <vector>

#include <queue>

#pragma warning(disable: 4996)

using namespace std;

int dx[6] = { 1, -1, 0, 0, 0, 0 };

int dy[6] = { 0, 0, 1, -1, 0, 0 };

int dh[6] = { 0, 0, 0, 0, 1, -1 };

struct Tomato {

    int x = 0;

    int y = 0;

    int h = 0;

    int cost = 0;

    Tomato() {}

    Tomato(int _x, int _y, int _h, int _cost) : x(_x), y(_y), h(_h), cost(_cost) {}

};

int main() {

    int T;

    int N, M, K, H;

    int X, Y;

    int answer = 0;

    int cost = 0;

    cin >> M >> N >> H;

    vector<vector<vector<int>>> v(N, vector<vector<int>>(M, vector<int>(H, 0)));

    vector<vector<vector<bool>>> isVisit(N, vector<vector<bool>>(M, vector<bool>(H, 0)));

    queue<Tomato> q;

    for (int h = 0; h < H; h++) {

        for (int i = 0; i < N; i++) {

            for (int j = 0; j < M; j++) {

                cin >> K;

                v[i][j][h] = K;

                if (K != 0)

                    isVisit[i][j][h] = true;

                if (K == 1)

                    q.emplace(i, j, h, 0);

            }

        }

    }

    

    while (!q.empty()) {

        Tomato t = q.front();

        q.pop();

        cost = t.cost;

        for (int i = 0; i < 6; i++) {

            int x = dx[i] + t.x;

            int y = dy[i] + t.y;

            int h = dh[i] + t.h;

            if (x > -1 && x < N && y > -1 && y < M && h > -1 && h < H

                && !isVisit[x][y][h] && v[x][y][h] != -1) {

                isVisit[x][y][h] = true;

                v[x][y][h] = 1;

                q.emplace(x, y, h, cost + 1);

            }

        }

    }

    

    answer = cost;

    for (int h = 0; h < H; h++) {

        for (int i = 0; i < N; i++) {

            for (int j = 0; j < M; j++) {

                if (v[i][j][h] == 0) {

                    answer = -1;

                    break;

                }

            }

        }

    }

    cout << answer << endl;

    return 0;

}