[C++] 백준 2573 - 빙산

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

2573번: 빙산

문제

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.

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

그림 1. 행의 개수가 5이고 열의 개수가 7인 2차원 배열에 저장된 빙산의 높이 정보

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.

		2	4	1
	1		1	5
	5	4	1	2

그림 2

			3
				4
	3	2

그림 3

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.

입력

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.

출력

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

예제 입력 1 복사

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

예제 출력 1 복사

2

 

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풀이

• 2차원 배열을 탐색하기 위해 BFS를 사용하였다.
• 빙산이 분리되었다 -> BFS가 2회 이상 실행되었을 때를 뜻한다. 이 경우 반복문을 탈출하여 분리됐을 때의 년수를 출력한다.
• 원래는 빙산 배열을 복사하지 않고 녹여줬었는데, 빙산이 모두 녹아 바다가 되어버려 인접한 바다의 수가 증가하는 일이 발생하여 현재 상태의 빙산 배열을 따로 복사하여 바다를 탐색하였다.
• MeltIceberg(): 만약 빙산이 분리되지 않았다면 빙산 주변에 바다가 몇 개 있는지 확인해야한다. 바다의 수만큼 빙산을 녹여주고 년수를 증가시킨다. 빙산은 음수가 될 수 없기 때문에 0 이하가 될 경우 0으로 변경해주는 조건문을 추가하였다.

void MeltIceberg()
{
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < M; j++)
		{
			int cnt = 0;
			if (copyMap[i][j] == 0) continue;
			if (copyMap[i + 1][j] == 0) cnt++;
			if (copyMap[i - 1][j] == 0) cnt++;
			if (copyMap[i][j + 1] == 0) cnt++;
			if (copyMap[i][j - 1] == 0) cnt++;

			map[i][j] = map[i][j] - cnt;
			if (map[i][j] < 0) map[i][j] = 0;
		}
	}
	year++;
}

• HasAllMelt(): 분리되지 않은 채 빙산이 모두 녹았을 경우(전부 0이 되었을 때) while문을 탈출하기 위해 사용된다.

bool HasAllMelt()
{
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < M; j++)
		{
			if (map[i][j] != 0) return false;
		}
	}
	return true;
}

 

전체 코드

#include <iostream>
#include <queue>
#include <cstring>

using namespace std;

#define MAX 301
#define _X first
#define _Y second

int map[MAX][MAX];
int copyMap[MAX][MAX];	// 현재 배열을 저장하여 빙산을 녹일 때 사용
bool visited[MAX][MAX];
int dx[] = { 1, -1, 0, 0 };
int dy[] = { 0, 0, -1, 1 };

int N, M, year;
bool isSeparated = false;

queue<pair<int, int>> q;

void Bfs()
{
	while (!q.empty())
	{
		auto cur = q.front();
		int x = cur._X;
		int y = cur._Y;
		q.pop();

		for (int i = 0; i < 4; i++)
		{
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];

			if (nx < 0 || nx >= N || ny < 0 || ny >= M) continue;
			if (map[nx][ny] == 0 || visited[nx][ny]) continue;
			q.push({ nx, ny });
			visited[nx][ny] = true;
		}
	}
}

// 빙산이 다 녹았으면 참, 아니면 거짓 반환하는 함수
bool HasAllMelt()
{
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < M; j++)
		{
			if (map[i][j] != 0) return false;
		}
	}
	return true;
}

// 빙산을 녹이는 함수
// 빙산이 존재하는 위치의 상하좌우를 탐색하여 주변 바다의 수를 저장하여 녹이고, 년수를 증가시킨다
void MeltIceberg()
{
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < M; j++)
		{
			int cnt = 0;
			if (copyMap[i][j] == 0) continue;
			if (copyMap[i + 1][j] == 0) cnt++;
			if (copyMap[i - 1][j] == 0) cnt++;
			if (copyMap[i][j + 1] == 0) cnt++;
			if (copyMap[i][j - 1] == 0) cnt++;

			map[i][j] = map[i][j] - cnt;
			if (map[i][j] < 0) map[i][j] = 0;
		}
	}
	year++;
}

int main()
{
	ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(0); cout.tie(0);

	cin >> N >> M;

	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < M; j++)
		{
			cin >> map[i][j];
		}
	}

	while (true)
	{
		if (HasAllMelt()) break;

		int cnt = 0;
		
		memset(visited, false, sizeof(visited));

		for (int i = 0; i < N; i++)
		{
			for (int j = 0; j < M; j++)
			{
				if (map[i][j] > 0 && !visited[i][j])
				{
					visited[i][j] = true;
					q.push({ i, j });
					Bfs();
					cnt++;
				}
				copyMap[i][j] = map[i][j];	// 현재 배열 저장
			}
		}

		if (cnt > 1)
		{
			isSeparated = true;
			break;
		}

		MeltIceberg();
	}

	if (isSeparated)
		cout << year;
	else
		cout << 0;

	return 0;
}