[백준] 토마토 (javascript , node.js) 시간초과 해결

너비 우선 탐색 문제인 토마토를 풀고 제출을 했는데 시간초과가 떠버렸다 ... ! 
그래서 오늘 포스팅은 시간초과를 해결한 방법에 대해 작성하고자한다 

 

토마토  (골드 5) 

1 초

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문제

철수의 토마토 농장에서는 토마토를 보관하는 큰 창고를 가지고 있다. 토마토는 아래의 그림과 같이 격자 모양 상자의 칸에 하나씩 넣어서 창고에 보관한다.

창고에 보관되는 토마토들 중에는 잘 익은 것도 있지만, 아직 익지 않은 토마토들도 있을 수 있다. 보관 후 하루가 지나면, 익은 토마토들의 인접한 곳에 있는 익지 않은 토마토들은 익은 토마토의 영향을 받아 익게 된다. 하나의 토마토의 인접한 곳은 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤 네 방향에 있는 토마토를 의미한다. 대각선 방향에 있는 토마토들에게는 영향을 주지 못하며, 토마토가 혼자 저절로 익는 경우는 없다고 가정한다. 철수는 창고에 보관된 토마토들이 며칠이 지나면 다 익게 되는지, 그 최소 일수를 알고 싶어 한다.

토마토를 창고에 보관하는 격자모양의 상자들의 크기와 익은 토마토들과 익지 않은 토마토들의 정보가 주어졌을 때, 며칠이 지나면 토마토들이 모두 익는지, 그 최소 일수를 구하는 프로그램을 작성하라. 단, 상자의 일부 칸에는 토마토가 들어있지 않을 수도 있다.

입력

첫 줄에는 상자의 크기를 나타내는 두 정수 M,N이 주어진다. M은 상자의 가로 칸의 수, N은 상자의 세로 칸의 수를 나타낸다. 단, 2 ≤ M,N ≤ 1,000 이다. 둘째 줄부터는 하나의 상자에 저장된 토마토들의 정보가 주어진다. 즉, 둘째 줄부터 N개의 줄에는 상자에 담긴 토마토의 정보가 주어진다. 하나의 줄에는 상자 가로줄에 들어있는 토마토의 상태가 M개의 정수로 주어진다. 정수 1은 익은 토마토, 정수 0은 익지 않은 토마토, 정수 -1은 토마토가 들어있지 않은 칸을 나타낸다.

토마토가 하나 이상 있는 경우만 입력으로 주어진다.

출력

여러분은 토마토가 모두 익을 때까지의 최소 날짜를 출력해야 한다. 만약, 저장될 때부터 모든 토마토가 익어있는 상태이면 0을 출력해야 하고, 토마토가 모두 익지는 못하는 상황이면 -1을 출력해야 한다.

 

처음 시간 초과 풀이 

const fs = require('fs');
const input = fs.readFileSync('/dev/stdin').toString().trim().split('\n');
const [M, N] = input[0].split(' ').map(Number);
let maps = [];
for (let i = 1; i < N + 1; i++) {
    maps.push(input[i].split(' ').map(Number));
}

let dy = [-1, 1, 0, 0];
let dx = [0, 0, -1, 1];
let answer = 0;
function bfs() {
    let queue = [];

    // 익은 토마토의 좌표를 큐에 추가
    for (let i = 0; i < N; i++) {
        for (let j = 0; j < M; j++) {
            if (maps[i][j] === 1) {
                queue.push([i, j, 0]);
            }
        }
    }

    let days = 0;  

    while (queue.length) {
        let [ny, nx, day] = queue.shift();
        for (let i = 0; i < 4; i++) {
            let ty = ny + dy[i];
            let tx = nx + dx[i];

            if (ty >= 0 && ty < N && tx >= 0 && tx < M && maps[ty][tx] === 0) {
                maps[ty][tx] = 1; // 익었다 표시
                queue.push([ty, tx, day + 1]);
                days = day + 1;
            }
        }
    }

    return days;
}

answer = bfs();

// 모든 토마토가 익은 상태가 아니라면 -1 출력
for (let i = 0; i < N; i++) {
    for (let j = 0; j < M; j++) {
        if (maps[i][j] === 0) {
            answer = -1;
            break;
        }
    }
}

console.log(answer);

시간 초과 이유 ?
: shift() 사용 때문
shift() 메서드는 배열에서 첫 번째 요소를 제거하고, 제거된 요소를 반환하는데 이는 시간복잡도가 O(n)이기 때문에 이 부분을 수정해주면 시간초과를 해결 할 수 있다. 

어떻게 해결 ? 
큐의 맨앞 요소를 제거해주는 부분을 shift() 메서드 대신 새로운 메서드를 선언해 시간복잡도가 O(1) 가 되도록 코드를 수정해주었다. 

 

통과한 코드 

const fs = require('fs');
const input = fs.readFileSync('/dev/stdin').toString().trim().split('\n');
const [M, N] = input[0].split(' ').map(Number);
let maps = [];
for (let i = 1; i < N + 1; i++) {
    maps.push(input[i].split(' ').map(Number));
}

let dy = [-1, 1, 0, 0];
let dx = [0, 0, -1, 1];
let answer = 0;

class Deque { //Deque 클래스 생성 
    constructor() {
        this.queue = [];
        this.front = 0;
        this.rear = 0;
    }

    push(element) {
        this.queue[this.rear++] = element;
    }

    pop() { //시간복잡도가 O(1)
        if (this.front === this.rear) return undefined;
        const element = this.queue[this.front];
        delete this.queue[this.front++];
        return element;
    }

    isEmpty() {
        return this.front === this.rear;
    }
}

function bfs() {
    let queue = new Deque();

    // 익은 토마토의 좌표를 큐에 추가
    for (let i = 0; i < N; i++) {
        for (let j = 0; j < M; j++) {
            if (maps[i][j] === 1) {
                queue.push([i, j, 0]);
            }
        }
    }

    let days = 0;

    while (!queue.isEmpty()) {
        let [ny, nx, day] = queue.pop();
        for (let i = 0; i < 4; i++) {
            let ty = ny + dy[i];
            let tx = nx + dx[i];

            if (ty >= 0 && ty < N && tx >= 0 && tx < M && maps[ty][tx] === 0) {
                maps[ty][tx] = 1;
                queue.push([ty, tx, day + 1]);
                days = day + 1;
            }
        }
    }

    return days;
}

answer = bfs();

// 모든 토마토가 익은 상태가 아니라면 -1 출력
for (let i = 0; i < N; i++) {
    for (let j = 0; j < M; j++) {
        if (maps[i][j] === 0) {
            answer = -1;
            break;
        }
    }
}

console.log(answer);

 

 

자바스크립트로 문제를 풀 때 따로 클래스를 생성해서 메서드를 만들어서 사용해본적은 없는데 백준 문제를 풀다보니 시간초과 때문에 코드가 통과하지 못하는 경우가 있기 때문에 주의해서 메서드를 사용해야겠다 생각이 들었다 ! 

 

오늘도 새로운 사실을 한가지 알아가게 되어 뿌듯하다 ! !