[백준][Python] 18405. 경쟁적 전염

Gold Ⅴ 🔗18405. 경쟁적 전염

📝문제 요약

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

• 입력
  • n: 지도 크기, k: 바이러스 종류 수
  • graph: 바이러스가 배치된 지도
  • s: 몇 초 후, (x, y): 보고 싶은 위치
• 각 칸을 순회하면서 바이러스가 존재하는 좌표들을 수집
  • 동시에 전염 시작 시간 = 0초로 기록
• BFS 함수 정의 : 전염 시뮬레이션을 BFS 방식으로 진행할 함수

  • 방향 정의 : 상, 하, 좌, 우

      dx = [0, 0, -1, 1]
      dy = [-1, 1, 0, 0]
    

  • 큐 초기화 + 우선순위 정렬
    • 바이러스 번호가 낮은 순으로 먼저 퍼지도록 정렬
  • BFS 탐색
    • s초가 되면 멈춤
    • 전염 가능한 위치면:
      • 그 칸에 바이러스를 전염시키고,time + 1을 해서 다시 큐에 넣음
  • 결과 반환
• BFS 함수를 사용하여 출력

코드와 함께 보는 풀이

from collections import deque

# 입력: 지도 크기 n, 바이러스 종류 수 k
n, k = map(int, input().split())

# 바이러스가 배치된 초기 그래프 입력
graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]

# s초 뒤, (x, y) 위치에 존재하는 바이러스 번호를 출력
s, x, y = map(int, input().split())

# 초기 바이러스 정보 수집
# 각 바이러스의 번호, 시간(0초), 위치(i, j)를 튜플로 저장
virus = []
for i in range(n):
    for j in range(n):
        if graph[i][j] != 0:
            virus.append((graph[i][j], 0, i, j))  # (virus_id, time, x, y)

# BFS 함수 정의: 바이러스 전파를 시뮬레이션
def bfs(graph, virus, s, x, y):
    n = len(graph)

    # 상하좌우 이동 방향 정의
    dx = [0, 0, -1, 1]
    dy = [-1, 1, 0, 0]
    
    # 바이러스 번호가 낮은 순서대로 먼저 퍼져야 하므로 정렬
    virus.sort()
    
    # 큐에 초기 바이러스 상태 삽입
    queue = deque(virus)

    # BFS 탐색 시작
    while queue:
        virus_id, time, vx, vy = queue.popleft()

        # s초가 지나면 탐색 종료
        if time == s:
            break

        # 4방향으로 전염 시도
        for i in range(4):
            nx = vx + dx[i]
            ny = vy + dy[i]

            # 지도 범위 내이며, 아직 바이러스가 전염되지 않은 곳
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and graph[nx][ny] == 0:
                # 바이러스 전염
                graph[nx][ny] = virus_id  
                # 다음 초에 전염될 바이러스 정보 추가
                queue.append((virus_id, time + 1, nx, ny))  

    # s초 후 (x, y)에 존재하는 바이러스 번호 반환 (1-based 인덱스 보정)
    return graph[x - 1][y - 1]

# 결과 출력
print(bfs(graph, virus, s, x, y))

💯제출 코드

from collections import deque

n, k = map(int, input().split())
graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
s, x, y = map(int, input().split())

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

def bfs(graph, virus, s, x, y):
    n = len(graph)

    dx = [0, 0, -1, 1]
    dy = [-1, 1, 0, 0]
    
    virus.sort()
    queue = deque(virus)

    while queue:
        virus_id, time, vx, vy = queue.popleft()
        if time == s:
            break
        for i in range(4):
            nx = vx + dx[i]
            ny = vy + dy[i]
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and graph[nx][ny] == 0:
                graph[nx][ny] = virus_id
                queue.append((virus_id, time + 1, nx, ny))

    return graph[x - 1][y - 1]

print(bfs(graph, virus, s, x, y))