[백준] 1012번 : 유기농 배추 - Java <bfs>

 

백준 1012 : 유기농 배추 ( Silver II )

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차세대 영농인 한나는 강원도 고랭지에서 유기농 배추를 재배하기로 하였다.

농약을 쓰지 않고 배추를 재배하려면 배추를 해충으로부터 보호하는 것이 중요하기 때문에, 한나는 해충 방지에 효과적인 배추흰지렁이를 구입하기로 결심한다.

이 지렁이는 배추근처에 서식하며 해충을 잡아 먹음으로써 배추를 보호한다.

특히, 어떤 배추에 배추흰지렁이가 한 마리라도 살고 있으면 이 지렁이는 인접한 다른 배추로 이동할 수 있어, 그 배추들 역시 해충으로부터 보호받을 수 있다.

한 배추의 상하좌우 네 방향에 다른 배추가 위치한 경우에 서로 인접해있는 것이다.

한나가 배추를 재배하는 땅은 고르지 못해서 배추를 군데군데 심어 놓았다.

배추들이 모여있는 곳에는 배추흰지렁이가 한 마리만 있으면 되므로 서로 인접해있는 배추들이 몇 군데에 퍼져있는지 조사하면 총 몇 마리의 지렁이가 필요한지 알 수 있다.

예를 들어 배추밭이 아래와 같이 구성되어 있으면 최소 5마리의 배추흰지렁이가 필요하다. 0은 배추가 심어져 있지 않은 땅이고, 1은 배추가 심어져 있는 땅을 나타낸다.

 

 

입력

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입력의 첫 줄에는 테스트 케이스의 개수 T가 주어진다.

그 다음 줄부터 각각의 테스트 케이스에 대해 첫째 줄에는 배추를 심은 배추밭의 가로길이 M(1 ≤ M ≤ 50)과 세로길이 N(1 ≤ N ≤ 50), 그리고 배추가 심어져 있는 위치의 개수 K(1 ≤ K ≤ 2500)이 주어진다.

그 다음 K줄에는 배추의 위치 X(0 ≤ X ≤ M-1), Y(0 ≤ Y ≤ N-1)가 주어진다. 두 배추의 위치가 같은 경우는 없다.

 

출력

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각 테스트 케이스에 대해 필요한 최소의 배추흰지렁이 마리 수를 출력한다.

 

예제 입력

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풀이

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bfs와, dfs 두 알고리즘으로 풀 수 있는 문제인것같습니다.

제 경우에는 stack-overflow가 발생할 염려가 있는 dfs를 사용하는것보다 되도록이면 bfs를 사용하는것을 선호합니다.

따라서 이번 '유기농 배추' 문제는 bfs로 풀이하였습니다.

 

가로길이 M, 세로길이 N이므로, 이중for문을 사용하여 bfs를 적용하는 경우에, O(n^2 + α) 정도가 나올것같습니다.

 

코드의 흐름은 아래와 같습니다.

1. 가로, 세로값을 토대로 방문여부를 정할 수 있는 isVisited를 이중배열로 선언합니다.

2. 입력에서 받아온 좌표를 통해, int로 초기화 한 이중배열에 1로 마킹합니다.

3. deque로 구현한 bfs를 통해 기존에 마킹해놓은 이중배열을 탐색하며, 1인 경우와, 아직 방문하지않은 노드라면 (isVisited = false) 해당 노드에서부터 인접한 구간의 1인 노드들을 bfs를 통해 isVisited를 true로 마킹합니다.

4. 마킹과 동시에 bfs가 마무리되면 1을 return하여 마킹이 종료된 구간(섹터)마다 카운트를 합니다.

5. 이를 이중for문으로 반복하여 탐색하고, 최종적으로 나온값들을 List에 add합니다.

class Node{
    private int x;
    private int y;

    public Node(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }

    public int getY() {
        return y;
    }
}

class Main{
    public static int T;
    private static int M, N, K;
    private static int[][] arr;
    private static boolean[][] isVisited;
    private static int[][] directions = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1 , 0}};

    private static Deque<Node> deq = new ArrayDeque<>();

    private static ArrayList<Integer> ansList = new ArrayList<>();

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        StringTokenizer st;

        T = Integer.parseInt(br.readLine());

        for (int i = 0; i < T; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
            int answer = 0;
            M = Integer.parseInt(st.nextToken());
            N = Integer.parseInt(st.nextToken());
            K = Integer.parseInt(st.nextToken());

            arr = new int[N][M];
            isVisited = new boolean[N][M];

            for (int j = 0; j < K; j++) {
                st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
                int x = Integer.parseInt(st.nextToken());
                int y = Integer.parseInt(st.nextToken());

                arr[y][x] = 1;
            }

            for (int j = 0; j < N; j++) {
                for (int k = 0; k < M; k++) {
                    Node node = new Node(k, j);
                    answer += BFS(node);
                }

            }
            ansList.add(answer);
        }

        for (int i = 0; i < ansList.size(); i++) {
            bw.write(ansList.get(i) + "\n");
        }
        bw.flush();
        bw.close();
        br.close();
    }

    public static int BFS(Node node) {
        int x = node.getX();
        int y = node.getY();

        if(isVisited[y][x] == true || arr[y][x] != 1){
            return 0;
        }

        deq.addLast(node);

        while(!deq.isEmpty()) {
            x = deq.peek().getX();
            y = deq.peek().getY();
            deq.poll();
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = x+directions[i][1];
                int ny = y+directions[i][0];

                if(((0 <= nx) && (nx < M)) && ((0 <= ny) && (ny < N))){
                    if(isVisited[ny][nx] == false && arr[ny][nx] == 1) {
                        Node addNode = new Node(nx, ny);
                        deq.addLast(addNode);
                        isVisited[ny][nx] = true;
                    }
                }
            }
        }
        return 1;
    }
}