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[BOJ/Python] 경쟁적 전염 || BFS

dmaolon 2023. 5. 14. 14:25

백준 경쟁적 전염 파이썬 18405

18405번: 경쟁적 전염

첫째 줄에 자연수 N, K가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (1 ≤ N ≤ 200, 1 ≤ K ≤ 1,000) 둘째 줄부터 N개의 줄에 걸쳐서 시험관의 정보가 주어진다. 각 행은 N개의 원소로 구성되며, 해당 위치

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❍ 문제

NxN 크기의 시험관이 있다. 시험관은 1x1 크기의 칸으로 나누어지며, 특정한 위치에는 바이러스가 존재할 수 있다. 모든 바이러스는 1번부터 K번까지의 바이러스 종류 중 하나에 속한다.

시험관에 존재하는 모든 바이러스는 1초마다 상, 하, 좌, 우의 방향으로 증식해 나간다. 단, 매 초마다 번호가 낮은 종류의 바이러스부터 먼저 증식한다. 또한 증식 과정에서 특정한 칸에 이미 어떠한 바이러스가 존재한다면, 그 곳에는 다른 바이러스가 들어갈 수 없다.

시험관의 크기와 바이러스의 위치 정보가 주어졌을 때, S초가 지난 후에 (X,Y)에 존재하는 바이러스의 종류를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 만약 S초가 지난 후에 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는다면, 0을 출력한다. 이 때 X와 Y는 각각 행과 열의 위치를 의미하며, 시험관의 가장 왼쪽 위에 해당하는 곳은 (1,1)에 해당한다.

예를 들어 다음과 같이 3x3 크기의 시험관이 있다고 하자. 서로 다른 1번, 2번, 3번 바이러스가 각각 (1,1), (1,3), (3,1)에 위치해 있다. 이 때 2초가 지난 뒤에 (3,2)에 존재하는 바이러스의 종류를 계산해보자.

1초가 지난 후에 시험관의 상태는 다음과 같다.

2초가 지난 후에 시험관의 상태는 다음과 같다.

결과적으로 2초가 지난 뒤에 (3,2)에 존재하는 바이러스의 종류는 3번 바이러스다. 따라서 3을 출력하면 정답이다.

❍ 입력

첫째 줄에 자연수 N, K가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (1 ≤ N ≤ 200, 1 ≤ K ≤ 1,000) 둘째 줄부터 N개의 줄에 걸쳐서 시험관의 정보가 주어진다. 각 행은 N개의 원소로 구성되며, 해당 위치에 존재하는 바이러스의 번호가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. 단, 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는 경우 0이 주어진다. 또한 모든 바이러스의 번호는 K이하의 자연수로만 주어진다. N+2번째 줄에는 S, X, Y가 공백을 기준으로 구분되어 주어진다. (0 ≤ S ≤ 10,000, 1 ≤ X, Y ≤ N)

❍ 출력

S초 뒤에 (X,Y)에 존재하는 바이러스의 종류를 출력한다. 만약 S초 뒤에 해당 위치에 바이러스가 존재하지 않는다면, 0을 출력한다.

 

❏ 문제 풀이

바이러스의 상하좌우에 바이러스를 퍼트리며 최종적으로 s초 뒤에 (x, y)엔 어떤 바이러스가 존재하는지를 확인하면 된다.
상하좌우를 체크하고 바이러스를 퍼트리기 위해 bfs를 이용하여 문제를 풀이하면 된다.
먼저, 최초에 주어진 바이러스의 위치를 모두 확인하여 덱에 담고, 그 후에 bfs를 진행한다.

n, k = map(int, input().split())
arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
s, x, y = map(int, input().split())
direction = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]
virus = []

for i in range(n):
    for j in range(n):
        if arr[i][j] != 0:
            virus.append((arr[i][j], 0, i, j))
virus.sort()

 
virus라는 리스트에는 순서대로 바이러스의 종류, 시간, (i, j)를 담아준다.
항상 번호가 낮은 바이러스부터 퍼트려지기 때문에 sort를 해주어야 한다.
그 후 bfs를 진행하기 위해 바이러스를 덱에 담고 시작한다.

q = deque(virus)
while q:
    v, t, a, b = q.popleft()
    if t == s:
        break
    for dx, dy in direction:
        na = a + dx
        nb = b + dy
        if na >= 0 and na < n and nb >= 0 and nb < n:
            if arr[na][nb] == 0:
                arr[na][nb] = v
                q.append((v, t + 1, na, nb))

해당 바이러스의 상하좌우를 체크하여, 0으로 아무런 바이러스가 위치해있지 않다면, 바이러스를 퍼트린 후, 시간을 + 1 추가하여 덱에 다시 담아주며, bfs가 진행된다.
 

❍ CODE

import sys
from collections import deque
input = sys.stdin.readline

n, k = map(int, input().split())
arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
s, x, y = map(int, input().split())
direction = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]
virus = []

for i in range(n):
    for j in range(n):
        if arr[i][j] != 0:
            virus.append((arr[i][j], 0, i, j))

virus.sort()

q = deque(virus)
time = 0
while q:
    v, t, a, b = q.popleft()
    if t == s:
        break
    for dx, dy in direction:
        na = a + dx
        nb = b + dy
        if na >= 0 and na < n and nb >= 0 and nb < n:
            if arr[na][nb] == 0:
                arr[na][nb] = v
                q.append((v, t + 1, na, nb))

print(arr[x - 1][y - 1])

 

❍ CODE

바이러스의 종류별로, 해당 위치를 기록하고자 defaultdict를 이용해보고 싶어 다음과 같이 코드를 짜보기도 하였다.
그런데, 정렬을 해주는 과정에서 불편함이 있어서 이전 코드가 훨씬 나은 것 같다.

import sys
from collections import defaultdict
from collections import deque

input = sys.stdin.readline

n, k = map(int, input().split())
arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
s, x, y = map(int, input().split())
virus = defaultdict(list)
direction = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]

for i in range(n):
    for j in range(n):
        if arr[i][j] != 0:
            virus[arr[i][j]].append((i, j, 0))

keys = sorted(virus.keys())
q = deque()
for key in keys:
    for value in virus[key]:
        q.append(value)

while q:
    a, b, t = q.popleft()
    if t == s:
        break
    for dx, dy in direction:
        na = a + dx
        nb = b + dy
        if na >= 0 and na < n and nb >= 0 and nb < n:
            if arr[na][nb] == 0:
                arr[na][nb] = arr[a][b]
                q.append((na, nb, t + 1))

print(arr[x - 1][y - 1])

❏ 삽질 기록

❍ Issue #1

import sys
from collections import defaultdict
import copy

input = sys.stdin.readline

n, k = map(int, input().split())
arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
s, x, y = map(int, input().split())
virus = defaultdict(list)
direction = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]

# {1: [(0, 0)], 0: [(0, 1), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 1), (2, 2)], 2: [(0, 2)], 3: [(2, 0)]}
for i in range(n):
    for j in range(n):
        virus[arr[i][j]].append((i, j))

keys = sorted(virus.keys())
for i in range(s):
    for key in keys:
        if key == 0:
            continue
        values = copy.deepcopy(virus[key])
        for a, b in values:
            for dx, dy in direction:
                na = a + dx
                nb = b + dy
                if na >= 0 and na < n and nb >= 0 and nb < n:
                    if arr[na][nb] == 0:
                        arr[na][nb] = key
                        virus[key].append((na, nb))

print(arr[x - 1][y - 1])

시간 초과 발생! bfs로 일단 함수를 따로 생성해보기로 결정

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