프로그래머스 - 카카오프렌즈 컬러링북(c++)

문제 설명

카카오 프렌즈 컬러링북

출판사의 편집자인 어피치는 네오에게 컬러링북에 들어갈 원화를 그려달라고 부탁하여 여러 장의 그림을 받았다. 여러 장의 그림을 난이도 순으로 컬러링북에 넣고 싶었던 어피치는 영역이 많으면 색칠하기가 까다로워 어려워진다는 사실을 발견하고 그림의 난이도를 영역의 수로 정의하였다. (영역이란 상하좌우로 연결된 같은 색상의 공간을 의미한다.)

그림에 몇 개의 영역이 있는지와 가장 큰 영역의 넓이는 얼마인지 계산하는 프로그램을 작성해보자.

 

위의 그림은 총 12개 영역으로 이루어져 있으며, 가장 넓은 영역은 어피치의 얼굴면으로 넓이는 120이다.

 

입력 형식

입력은 그림의 크기를 나타내는 m과 n, 그리고 그림을 나타내는 m × n 크기의 2차원 배열 picture로 주어진다. 제한조건은 아래와 같다.

• 1 <= m, n <= 100
• picture의 원소는 0 이상 2^31 - 1 이하의 임의의 값이다.
• picture의 원소 중 값이 0인 경우는 색칠하지 않는 영역을 뜻한다.

 

출력 형식

리턴 타입은 원소가 두 개인 정수 배열이다. 그림에 몇 개의 영역이 있는지와 가장 큰 영역은 몇 칸으로 이루어져 있는지를 리턴한다.

 

예제 입출력

예제에 대한 설명

예제로 주어진 그림은 총 4개의 영역으로 구성되어 있으며, 왼쪽 위의 영역과 오른쪽의 영역은 모두 1로 구성되어 있지만 상하좌우로 이어져있지 않으므로 다른 영역이다. 가장 넓은 영역은 왼쪽 위 1이 차지하는 영역으로 총 5칸이다.

 

풀이

이 문제는 BFS 알고리즘을 활용하면 쉽게 해결할 수 있다.

(x, y) 인덱스 쌍을 q에 저장해서 상하좌우에 인접한 영역이 같은 색상이면

q에 해당 인덱스 쌍을 담아 반복하는 과정이다.

인덱스 별 영역을 저장할 필요는 없고 인덱스 쌍만 저장하면 되는데

tuple을 활용한 이유는 영역도 따로 저장하고 싶어서 활용해봤다.

 

c++

#include <vector>
#include <tuple>
#include <queue>
#include <cstring>
#include <iostream>
using namespace std;

bool visit[100][100];
int number_of_area;
int max_size_of_one_area;

void BFS(int m, int n, int i, int j, vector<vector<int>> picture){

    // 이미 방문한 좌표는 건너뛴다.
    if(visit[i][j]) return;
    
    // 상하좌우로 같은 색상을 찾기 위한 x,y 배열
    int x[] = {-1,1,0,0};
    int y[] = {0,0,1,-1};
    
    // 해당 색상의 같은 영역이 몇개 존재하는지 카운트
    int cnt = 1;
    
    // 문제 풀 때는 index쌍만 저장해도 풀 수 있지만 영역도 저장하기 위해 추가했다.
    // 각각 (x좌표, y좌표, 영역번호) 쌍을 가지는 tuple 이다.
    queue<tuple<int,int,int>> q;
    
    // 상하좌우에 있지 않은 색상은 서로 다른 영역이므로 영역 번호를 하나씩 늘려준다.
    q.push( make_tuple(i, j, ++number_of_area) );
    visit[i][j] = true;
    
    while(!q.empty()){
        int first = get<0>(q.front()); // x좌표
        int second = get<1>(q.front()); // y좌표
        int third = get<1>(q.front()); // 영역 번호
        
        q.pop();
        
        for(int i=0; i<4; i++){
            
            // 상하좌우 인덱스 범위 검사
            if(first + x[i] >= 0 && first + x[i] < m && second + y[i] < n && second + y[i] >= 0){
                
                // 상하좌우의 색상이 같고
                if(picture[first][second] == picture[first + x[i]][second + y[i]]){
                    
                    // 방문하지 않았으면
                    if(!visit[first + x[i]][second + y[i]]){
                    
                        // 같은 색상 영역의 개수를 늘려주고 최대값을 갱신한다.
                        ++cnt;
                        if(cnt > max_size_of_one_area) max_size_of_one_area = cnt;
                        
                        // 큐에 넣고 방문표시한다. 이 때, 영역(third)은 같은 영역이다.
                        q.push(  make_tuple(first + x[i], second + y[i], third) );
                        visit[first + x[i]][second + y[i]] = true;
                    }
                } 
            }
        }
    }
    
    return;
}

vector<int> solution(int m, int n, vector<vector<int>> picture) {
    number_of_area = 0;
    max_size_of_one_area = 0;
    memset(visit, false, sizeof(visit));
    
    for(int i=0; i<m; i++){
        for(int j=0; j<n; j++){
            if(picture[i][j]==0) continue;
            BFS(m, n, i, j, picture);
        }
    }
    
    vector<int> answer(2);
    answer[0] = number_of_area;
    answer[1] = max_size_of_one_area;
    return answer;
}