[백준] 2573. 빙산 (Python)

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문제 설명

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.

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코드

import sys
from collections import deque

# 네 방향으로 붙어 있는 0인 칸 개수 확인
def check_dir(x, y):
    count = 0
    for i, j in [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)]:
        dx, dy = x+i, y+j
        if 0 > dx or dx >= X or 0 > dy or dy >= Y:
            continue
        if not board[dx][dy]:
            count += 1
    return count

# 빙산 찾기
def find_ice():
    newQ = deque()
    for x in range(X):
        for y in range(Y):
            if board[x][y]:
                # 빙산이면 q에 담기
                newQ.append((x, y))
    return newQ, len(newQ)

# 빙산들 녹이기
def melt_ice(q):
    melt = deque()
    while q:
        nx, ny = q.popleft()
        count = check_dir(nx, ny)
        melt.append((nx, ny, count))

    for mx, my, mCount in melt:
        board[mx][my] -= mCount
        if board[mx][my] < 0:
            board[mx][my] = 0

# 빙산 덩어리 구하기
def bfs_ice(x, y):

    q = deque([(x, y)])
    count = set([(x, y)])

    while q:
        nx, ny = q.popleft()

        for i, j in [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)]:
            dx, dy = nx+i, ny+j
            if 0 > dx or dx >= X or 0 > dy or dy >= Y:
                continue
            if board[dx][dy] and (dx, dy) not in count:
                q.append((dx, dy))
                count.add((dx, dy))
    return len(count)

X, Y = map(int, input().split())

board = [list(map(int, sys.stdin.readline().split())) for _ in range(X)]
turn = 0

# 초기 빙산과 그 개수
q, ice = find_ice()

while True:
    turn += 1
    melt_ice(q)
    q, ice = find_ice()
    if q:
        bfs_count = bfs_ice(q[0][0], q[0][1])
    else:
        break

    # 빙산 개수와 첫 번째 빙산으로 구한 덩어리 크기(개수)가 불일치하면
    # 덩어리가 분리된 것
    if bfs_count != ice:
        print(turn)
        exit(0)

# 빙산 다 녹을 때까지 분리되지 않으면 0 출력
print(0)

• 문제를 해결하기 위해 크게 4단계로 구분해 풀었다.
  1. 빙산 구하기
     • 배열을 순회하면서 빙산인 것들을 구해서 deque에 담는다.
  2. 빙산 녹이기
     • 위에서 구한 빙산 배열을 하나씩 꺼내서 사방향의 0인 칸 개수를 세고, 그 개수만큼 녹인다.
  3. 새로 빙산 구하기
     • 빙산을 녹였으니 다시 새로운 빙산 배열을 구한다.
  4. 빙산 분리되었는지 확인
     • bfs를 활용해서 빙산 배열에서 가장 첫번째 좌표를 가지고 덩어리의 크기를 구한다.
     • 만약 빙산 배열의 크기(길이)와 bfs로 구한 덩어리의 크기가 일치하지 않는다면, 빙산은 덩어리가 2개 혹은 그 이상으로 분리된 것이다.
• 주의사항
  • 빙산이 모두 녹을 때까지 덩어리가 분리되지 않으면 0을 출력해줘야 한다.
  • 코드에서 q가 비었을 때(빙산이 더 없다는 뜻) break로 while문을 탈출하고, 마지막에 0을 print해줬다.