백준 1012번 : 유기농 배추

1. 문제

https://www.acmicpc.net/problem/1012

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.

1	1	0	0	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	0	1	1	0	0	0	1	1	1
0	0	0	0	1	0	0	1	1	1

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.

예제 입력 1 복사

2
10 8 17
0 0
1 0
1 1
4 2
4 3
4 5
2 4
3 4
7 4
8 4
9 4
7 5
8 5
9 5
7 6
8 6
9 6
10 10 1
5 5

예제 출력 1 복사

5
1

예제 입력 2 복사

1
5 3 6
0 2
1 2
2 2
3 2
4 2
4 0

예제 출력 2 복사

2

2. 코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class OrganicCabbage {

	static boolean[][] field;
	static boolean[][] visited;
	static int[] dx = new int[] { -1, 1, 0, 0 };
	static int[] dy = new int[] { 0, 0, -1, 1 };

	public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		int T = Integer.parseInt(br.readLine());
		for (int i = 0; i < T; i++) {
			StringTokenizer token = new StringTokenizer(br.readLine());
			int M = Integer.parseInt(token.nextToken());
			int N = Integer.parseInt(token.nextToken());
			int K = Integer.parseInt(token.nextToken());
			field = new boolean[M][N];
			visited = new boolean[M][N];
			for (int j = 0; j < K; j++) {
				token = new StringTokenizer(br.readLine());
				int x = Integer.parseInt(token.nextToken());
				int y = Integer.parseInt(token.nextToken());
				field[x][y] = true;
			}
			int count = 0;
			for (int j = 0; j < field.length; j++) {
				for (int k = 0; k < field[j].length; k++) {
					if (field[j][k] && !visited[j][k]) {
						// dfs(j, k);
						bfs(j, k);
						count++;
					}
				}
			}
			sb.append(count).append("\n");
		}
		System.out.println(sb);
	}

	static void dfs(int x, int y) {
		visited[x][y] = true;
		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];

			if (nx >= 0 && ny >= 0 && nx < field.length && ny < field[0].length) {
				if (field[nx][ny] && !visited[nx][ny]) {
					dfs(nx, ny);
				}
			}
		}
	}

	static void bfs(int x, int y) {
		Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
		queue.add(new int[] { x, y });
		visited[x][y] = true;
		while (!queue.isEmpty()) {
			int[] current = queue.poll();
			int curX = current[0];
			int curY = current[1];
			for (int i = 0; i < 4; i++) {
				int nx = curX + dx[i];
				int ny = curY + dy[i];

				if (nx >= 0 && ny >= 0 && nx < field.length && ny < field[0].length) {
					if (field[nx][ny] && !visited[nx][ny]) {
						queue.add(new int[] { nx, ny });
						visited[nx][ny] = true;
					}
				}
			}
		}
	}

}

3. 해설

1. field에 배추값을 true로 초기화
2. 한 좌표의 배추가 true라면 인접한 true인 필드를 모두 방문하고 카운트를 하나 올림
   이미 방문 했던 곳이라면 배추가 없다고 판단하고 반복문을 진행함
3. dfs와 bfs 둘 다 사용 해봄
   
   

이 문제에서 bfs와 dfs 어느 방식이 더 나을까?

 

DFS가 더 나은 경우:

• 배추 밭의 크기가 작고, 연결된 배추가 비교적 좁게 분포되어 있는 경우.
  이 경우 재귀 호출이 많지 않아 DFS가 메모리 효율적일 수 있다.

BFS가 더 나은 경우:

• 배추 밭의 크기가 크고, 배추들이 넓게 퍼져 있는 경우.
  넓게 퍼진 배추 덩어리를 탐색할 때는 BFS가 모든 인접 노드를 한 번에 처리하므로 더 효율적일 수 있다.

결론:

• 일반적인 경우: 이 문제에서는 DFS와 BFS 모두 효율적으로 작동할 수 있다.
  배추 밭의 크기가 크지 않다면 DFS가 구현이 간결하고 적합할 수 있다.
• 배추 밭의 크기가 크거나 재귀 호출이 깊어질 우려가 있는 경우: BFS가 스택 오버플로우 걱정 없이 안정적으로 작동할 수 있다.