[Java][자바][백준][2573] 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.

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.

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.

 

생각

만들어야 하는 함수는 주위 바다가 닿는 면에 따라서 1년에 얼마나 녹을지 계산하는 함수, 연결 성분의 개수를 구하는 함수가 필요하다. 

 

연결 성분을 굳이 다 구할 필요 없이 2개 이상만 구하면 되니, dfs를 한 번만 실행하고 0이 아닌 것 중 방문하지 않을 것이 있다면 2개 이상으로 분리 된 것으로 판단했다.

여기서 중요한 것이 하나 있는데, 각 (i,j)마다 빙산이 녹는 것을 계산하고 바로 빼준다면 그 다음 좌표들에 영향을 미칠 것이다. 그러므로 각 년마다 녹는 양을 한번에 계산해서 원래의 빙산에서 빼주어야 오차 없이 구해줄 수 있다.

 

나는 dfs를 한 번만 하기 때문에 속도나 메모리가 괜찮을 것이라 생각했는데, for문을 많이 사용하다보니 메모리가 많이 먹었다..그리고 자바는 어쩔 수 없나보다 ㅠㅠ 코드에 설명을 적도록 하겠다!

 

코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.StringTokenizer;
 
public class Main {
    static int[] dx = {-1,1,0,0};
    static int[] dy = {0,0,-1,1};
    static int n,m;
    static int[][] map;
    static boolean[][] visited;
    static boolean seperate_flag = false;
    static int[][] melting_map;
    static int count = 0;
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        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];
        visited = new boolean[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) {
            melting_map = new int[n][m];
            //연결 성분을 확인하는 함수
            check2();
            
            //연결 성분을 확인하여 2개 이상이면 종료한다.
            if(seperate_flag) {
                break;
            }
            //그렇지 않다면 빙산이 녹는 양을 구해준다.
            for(int i=0; i<n; i++) {
                for(int j=0; j<m; j++) {
                    if(map[i][j] > 0) {
                        //빙산이 녹는 양을 구하는 함수
                        check(i,j);
                    }
                }
            }
            
            //원래의 빙산에 더해준다.
            sumMap();
            //몇 년이 걸리는지 확인하는 변수
            count++;
            
            //만약 map이 전부 0이면 종료한다.
            if(check3()) {
                break;
            }
        }
        
        if(seperate_flag) {
            System.out.println(count);
        } else {
            System.out.println(0);
        }
        
    }
    
    public static void check(int a, int b) {        
        for(int i=0; i<4; i++) {
            int x = a + dx[i];
            int y = b + dy[i];
            
            if(x>=0 && x<n && y>=0 && y<m && map[x][y] == 0) {
                melting_map[a][b] -= 1;
            }
        }
    }
    
    public static void sumMap() {
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for(int j=0; j<m; j++) {
                map[i][j] += melting_map[i][j];
                
                if(map[i][j] < 0) {
                    map[i][j] = 0;
                }
            }
        }
    }
    
    public static void check2() {
        visited = new boolean[n][m];
        boolean one_dfs_flag = false;
        
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for(int j=0; j<m; j++) {
                if(map[i][j] != 0 && !one_dfs_flag) {
                    one_dfs_flag = true;
                    dfs(i,j);
                    continue;
                }
                
                if(map[i][j] !=0 && !visited[i][j]) {
                    seperate_flag = true;
                    return;
                }
            }
        }
    }
    
    public static void dfs(int a,int b) {
        visited[a][b] = true;
        
        for(int i=0; i<4; i++) {
            int x = a + dx[i];
            int y = b + dy[i];
            
            if(x>=0 && x<n && y>=0 && y<m && !visited[x][y] && map[x][y] != 0) {
                dfs(x,y);
            }
        }
    }
    
    public static boolean check3() {
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for(int j=0; j<m; j++) {
                if(map[i][j] != 0) {
                    return false;
                }
            }
        }
        
        return true;
    }
}
 

메모리를 덜 사용하는 코드를 보니, dfs를 해서 연결성분을 구하며 녹는 양을 한 번에 체크하는 방법이 있었다..! 기억에서 가물가물해질 쯤 다시 풀어볼 예정이다.