[오늘의 백준 문제] 2573번 빙산 - 구현, BFS

https://www.acmicpc.net/problem/2573

 

지구 온난화로 인하여 북극의 빙산이 녹고 있다. 빙산을 그림 1과 같이 2차원 배열에 표시한다고 하자. 빙산의 각 부분별 높이 정보는 배열의 각 칸에 양의 정수로 저장된다. 빙산 이외의 바다에 해당되는 칸에는 0이 저장된다. 그림 1에서 빈칸은 모두 0으로 채워져 있다고 생각한다.

 

빙산의 높이는 바닷물에 많이 접해있는 부분에서 더 빨리 줄어들기 때문에, 배열에서 빙산의 각 부분에 해당되는 칸에 있는 높이는 일년마다 그 칸에 동서남북 네 방향으로 붙어있는 0이 저장된 칸의 개수만큼 줄어든다. 단, 각 칸에 저장된 높이는 0보다 더 줄어들지 않는다. 바닷물은 호수처럼 빙산에 둘러싸여 있을 수도 있다. 따라서 그림 1의 빙산은 일년후에 그림 2와 같이 변형된다.

그림 3은 그림 1의 빙산이 2년 후에 변한 모습을 보여준다. 2차원 배열에서 동서남북 방향으로 붙어있는 칸들은 서로 연결되어 있다고 말한다. 따라서 그림 2의 빙산은 한 덩어리이지만, 그림 3의 빙산은 세 덩어리로 분리되어 있다.

 

한 덩어리의 빙산이 주어질 때, 이 빙산이 두 덩어리 이상으로 분리되는 최초의 시간(년)을 구하는 프로그램을 작성하시오. 그림 1의 빙산에 대해서는 2가 답이다. 만일 전부 다 녹을 때까지 두 덩어리 이상으로 분리되지 않으면 프로그램은 0을 출력한다.

5 7
0 0 0 0 0 0 0
0 2 4 5 3 0 0
0 3 0 2 5 2 0
0 7 6 2 4 0 0
0 0 0 0 0 0 0

첫 줄에는 이차원 배열의 행의 개수와 열의 개수를 나타내는 두 정수 N과 M이 한 개의 빈칸을 사이에 두고 주어진다. N과 M은 3 이상 300 이하이다. 그 다음 N개의 줄에는 각 줄마다 배열의 각 행을 나타내는 M개의 정수가 한 개의 빈 칸을 사이에 두고 주어진다. 각 칸에 들어가는 값은 0 이상 10 이하이다. 배열에서 빙산이 차지하는 칸의 개수, 즉, 1 이상의 정수가 들어가는 칸의 개수는 10,000 개 이하이다. 배열의 첫 번째 행과 열, 마지막 행과 열에는 항상 0으로 채워진다.

2

첫 줄에 빙산이 분리되는 최초의 시간(년)을 출력한다. 만일 빙산이 다 녹을 때까지 분리되지 않으면 0을 출력한다.

 

 

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📜 문제 요약

• 매년 빙산이 바닷물에 접한 방향만큼 높이가 줄어든다.
• 매년마다 빙산이 몇 덩어리로 나뉘었는지 확인한다.
• 빙산이 2개 이상으로 분리된 순간, 그 시점을 출력한다.
• 만약 끝까지 분리되지 않고 다 녹아버리면 0을 출력한다.

 

 

💡 아이디어

• 2차원 배열로 빙산 지도(map)를 입력받음 → 0은 바다, 양의 정수는 빙산 높이
• 매년 다음 과정을 반복
  • 현재 빙산 덩어리 개수를 센다.
    • BFS를 사용하여 방문 여부(visited)를 기록하면서 연결된 빙산을 탐색한다.
    • 덩어리가 2개 이상이면 현재 year를 출력하고 종료
    • 빙산이 하나도 없으면(즉, 분리되지 않고 모두 녹음) 0을 출력하고 종료
  • 빙산을 녹인다.
    • 각 빙산 칸마다 주변(상하좌우) 0의 개수를 세고, 그만큼 높이를 줄인다.
    • 단, 높이는 음수가 될 수 없으므로 → max(0, 기존높이 - 주변 바다 수)
• 빙산이 분리되거나 완전히 녹을 때까지 반복

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
    static int N, M;
    static int[][] map;
    static boolean[][] visited;
    static int[] dr = {0, 1, 0, -1};
    static int[] dc = {1, 0, -1, 0};

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());

        map = new int[N][M];

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }

        int year = 0;
        while (true) {
            int count = countIcebergs(); // 이어진 빙산 개수 구하기

            if (count == 0) { // 다 녹을 때까지 분리되지 않은 경우
                System.out.println(0);
                break;
            }

            if (count >= 2) { // 분리된 경우
                System.out.println(year);
                break;
            }

            meltIcebergs(); // 빙산 녹이기
            year++;
        }
    }

    static int countIcebergs() {
        int count = 0;
        visited = new boolean[N][M];

        for (int i = 1; i < N - 1; i++) {
            for (int j = 1; j < M - 1; j++) {
                if (map[i][j] > 0 && !visited[i][j]) {
                    count++;
                    bfs(i, j);
                }
            }
        }
        return count;
    }

    static void bfs(int i, int j) {
        Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
        q.add(new int[]{i, j});
        visited[i][j] = true;

        while (!q.isEmpty()) {
            int[] cur = q.poll();
            int cr = cur[0];
            int cc = cur[1];

            for (int d = 0; d < 4; d++) {
                int nr = cr + dr[d];
                int nc = cc + dc[d];

                if (!visited[nr][nc] && map[nr][nc] > 0) {
                    visited[nr][nc] = true;
                    q.add(new int[]{nr, nc});
                }
            }
        }
    }

    static void meltIcebergs() {
        int[][] melt = new int[N][M];

        // 바닷물에 닿은 면 수 계산
        for (int i = 1; i < N - 1; i++) {
            for (int j = 1; j < M - 1; j++) {
                if (map[i][j] > 0) {
                    int sea = 0;
                    for (int d = 0; d < 4; d++) {
                        int nr = i + dr[d];
                        int nc = j + dc[d];
                        if (map[nr][nc] == 0) sea++;
                    }
                    melt[i][j] = sea;
                }
            }
        }
        
        // 높이 감소 적용
        for (int i = 1; i < N - 1; i++) {
            for (int j = 1; j < M - 1; j++) {
                map[i][j] = Math.max(0, map[i][j] - melt[i][j]);
            }
        }
    }
    
}

 

 

맵을 복사해서 하는 풀이

import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
    static int N, M, year = 0;
    static int[][] map;
    static boolean[][] visited;
    static int[] dr = {0, 1, 0, -1};
    static int[] dc = {1, 0, -1, 0};

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());

        map = new int[N][M];

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < M; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }

        while (true) {
            year++;
            int[][] tempMap = copyMap(map);

            // 빙산 녹이기
            for (int i = 1; i < N - 1; i++) {
                for (int j = 1; j < M - 1; j++) {
                    if (map[i][j] > 0) {
                        int melted = map[i][j] - countSea(map, i, j);
                        tempMap[i][j] = Math.max(melted, 0);
                    }
                }
            }
            map = tempMap;

            // 이어진 빙산 개수 구하기
            int iceberg = countIceberg();
            if (iceberg >= 2) { // 분리된 경우
                System.out.println(year);
                return;
            } else if (iceberg == 0) { // 다 녹을 때까지 분리되지 않은 경우
                System.out.println(0);
                return;
            }
        }
    }

    static int countIceberg() {
        int count = 0;
        visited = new boolean[N][M];

        for (int i = 1; i < N - 1; i++) {
            for (int j = 1; j < M - 1; j++) {
                if (map[i][j] > 0 && !visited[i][j]) {
                    count++;
                    bfs(i, j);
                }
            }
        }
        return count;
    }

    static void bfs(int i, int j) {
        Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
        q.add(new int[]{i, j});
        visited[i][j] = true;

        while (!q.isEmpty()) {
            int[] cur = q.poll();
            int cr = cur[0];
            int cc = cur[1];

            for (int d = 0; d < 4; d++) {
                int nr = cr + dr[d];
                int nc = cc + dc[d];

                if (!visited[nr][nc] && map[nr][nc] > 0) {
                    visited[nr][nc] = true;
                    q.add(new int[]{nr, nc});
                }
            }
        }
    }

    static int[][] copyMap(int[][] map) {
        int[][] copied = new int[N][M];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            copied[i] = map[i].clone();
        }
        return copied;
    }

    static int countSea(int[][] map, int r, int c) {
        int count = 0;
        for (int d = 0; d < 4; d++) {
            int nr = r + dr[d];
            int nc = c + dc[d];
            if (map[nr][nc] == 0) count++;
        }
        return count;
    }

}