[Python] 백준 '유기농 배추' 1012번 | 탐색, Flood fill, DFS 알고리즘 문제

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문제

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

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

각 테스트 케이스에 대해 필요한 최소의 배추흰지렁이 마리 수를 출력한다.

 

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풀이

풀이 1 (DFS-167332KB, 240ms)

import sys
sys.setrecursionlimit(10000)

T = int(input())

dx, dy = [1, -1, 0, 0], [0, 0, 1, -1]  # 방향 벡터 / 상하좌우 4방향


# 해당 위치가 땅을 넘어서는지 확인
def check(x, y):
    if x < 0 or x > N - 1 or y < 0 or y > M - 1:
        return False
    return True


def dfs(x, y):
    for d in range(4):  # d = direction
        x_, y_ = x + dx[d], y + dy[d]
        if check(x_, y_):
            # 배추가 심어져 있으면, 1을 0으로 바꿈. (확인한 것을 표시)
            if cabbage[x_][y_] == 1:
                cabbage[x_][y_] = 0
                dfs(x_, y_)


for _ in range(T):
    M, N, K = map(int, input().split())
    cabbage = [[0] * M for _ in range(N)]
    for _ in range(K):
        y, x = map(int, input().split())  # 배열의 세로를 x, 가로를 y로 두기 위해서
        # x => N, y => M / 그림 상, 세로가 x이자 N 값이고, 가로가 y이자 M값임
        cabbage[x][y] = 1
    cnt = 0  # cnt=count, 배추흰지렁이 카운팅

    # dfs 사용
    for i in range(N):
        for j in range(M):
            if cabbage[i][j] == 1:
                cnt += 1
                dfs(i, j)

    print(cnt)

• 배추가 덩어리로써 서로 인접해 있으면, 그곳에 지렁이 한 마리를 놔두게 됨. (예시에서 배추를 5 덩어리로 볼 수 있음) 상하좌우에 배추가 있어서 한 번 이동하면 끝이 아니라, 배추가 서로 인접해있으면 지렁이가 계속 움직일 수 있음(그런 의미에서 한 덩어리)
•  배열을 i, j로 읽으면서 1을 만나면 dfs 함수를 시작해서 인접한 1을 모두 0으로 만든 뒤, 지렁이 1마리를 카운트함. (= cnt + 1) 
• check 함수는 dfs로 탐색을 할 때, 그 위치가 땅을 벗어나는지 확인함. 
• dfs의 재귀 깊이에 대한 제한을 늘리기 위해 sys.setrecursionlimit(10000)을 사용함. 아니면 런타임 에러가 발생함.

풀이 2 (BFS-115456KB, 164ms)

T = int(input())

dx, dy = [1, -1, 0, 0], [0, 0, 1, -1]  # 방향벡터 상하좌우 4방향


# 위치를 확인하니 배추가 1이면(있으면) BFS 진행
def bfs(x, y):
    # 큐에 배추 위치를 쌓고, 1을 0으로 바꿀 것
    queue = [(x, y)]
    cabbage[x][y] = 0

    while queue:
        x, y = queue.pop(0)
        for d in range(4):
            x_, y_ = x + dx[d], y + dy[d]

            # 땅을 벗어난 경우, 무시
            if x_ < 0 or x_ > N - 1 or y_ < 0 or y_ > M - 1:
                continue

            # 옆을 확인하니 배추가 있는 경우, 위치를 큐에 쌓고, 1을 0으로 바꿈
            if cabbage[x_][y_] == 1:
                queue.append((x_, y_))
                cabbage[x_][y_] = 0


for _ in range(T):
    M, N, K = map(int, input().split())
    cabbage = [[0] * M for _ in range(N)]
    for _ in range(K):
        y, x = map(int, input().split())  # 배열의 세로를 x, 가로를 y로 두기 위해서
        # x => N, y => M / 그림 상, 세로가 x이자 N 값이고, 가로가 y이자 M값임
        cabbage[x][y] = 1
    cnt = 0  # cnt=count, 배추흰지렁이 카운팅

    for x in range(N):
        for y in range(M):
            if cabbage[x][y] == 1:
                cnt += 1
                bfs(x, y)
    print(cnt)

• i, j 로 배열을 확인하다가 1을 발견하면 (=배추가 있으면), BFS 진행. (1을 0으로 바꾸면서)

출처

• 문제를 만든 사람: author2