Feat: Tomato Problem Algorithm added

Author: Sunja-An

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+---
+title: "Tomato (トマト)"
+description: "BOJ 7576 トマト問題の解説及びStringTokenizerの性能分析"
+date: 2026-01-20 16:50:00+09:00
+categories:
+    - Algorithm
+tags:
+    - Java
+    - BFS
+    - BOJ
+    - Algorithm
+---
+
+# トマト (Tomato)
+
+- **所要時間**: 30分
+- **解法アプローチ**:
+
+```
+1. 問題文から「熟したトマトの隣接するトマトも熟していく」という点に着目しました。
+2. 入力を受け取る際、値が「1（熟したトマト）」の座標をQueueに追加し、BFS（幅優先探索）を用いて熟していくトマトの日数を計算すればよいと考えました。
+```
+
+- **コード**:
+
+```java
+import java.io.BufferedReader;
+import java.io.IOException;
+import java.io.InputStreamReader;
+import java.util.LinkedList;
+import java.util.Queue;
+import java.util.StringTokenizer;
+
+class Main {
+    public static void main(String[] args) throws IOException {
+        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
+
+        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
+        int m = Integer.parseInt(st.nextToken());
+        int n = Integer.parseInt(st.nextToken());
+
+        int[][] arr = new int[n][m];
+
+        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
+
+        int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
+        int[] dy = {0, 0, -1, 1};
+
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            st = new StringTokenizer(br.readLine());
+            for (int j = 0; j < m; j++) {
+                arr[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
+                if (arr[i][j] == 1) {
+                    queue.add(new int[]{i, j});
+                }
+            }
+        }
+
+        while (!queue.isEmpty()) {
+            int[] current = queue.poll();
+            int cx = current[0];
+            int cy = current[1];
+
+            for (int i = 0; i < 4; i++) {
+                int nx = cx + dx[i];
+                int ny = cy + dy[i];
+
+                if (nx >= 0 && nx < n && ny >= 0 && ny < m && arr[nx][ny] == 0) {
+                    arr[nx][ny] = arr[cx][cy] + 1;
+                    queue.add(new int[]{nx, ny});
+                }
+            }
+        }
+
+        int result = 0;
+
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            for (int j = 0; j < m; j++) {
+                if (arr[i][j] == 0) {
+                    System.out.println(-1);
+                    return;
+                }
+                if (result < arr[i][j]) {
+                    result = arr[i][j];
+                }
+            }
+        }
+
+        System.out.println(result - 1);
+    }
+}
+```
+
+- **学んだこと**:
+    - 文字列処理（String）において、`StringTokenizer` の方が演算速度が速いことを確認しました。
+- **反省点・改善点**:
+    - 初期のコードは整理されておらず、冗長な部分が多くありました。
+    - 一時変数（temp variable）を使用してトマトの日数を計算するなど、不要な演算が含まれていました。
+    - 条件として「トマトが1であれば熟している」とされていましたが、1以上の値に対する制約が特になかったため、日数の計算を直接 `arr` 配列上で行うように改善しました。
+
+下記のパフォーマンステストコードを作成し、`StringTokenizer` の方が演算速度が速いことを確認しました。
+
+```java
+import java.util.StringTokenizer;
+
+class SpeedTest {
+    public static void main(String[] args) {
+        int DATA_SIZE = 10_000_000;
+        System.out.println("Creating Data (" + DATA_SIZE + ")... Wait a moment.");
+
+        StringBuilder sb = new StringBuilder();
+        for (int i = 0; i < DATA_SIZE; i++) {
+            sb.append(i).append(" ");
+        }
+        String inputData = sb.toString();
+
+        System.out.println("Complete! Length: " + inputData.length());
+        System.out.println("--------------------------------------------------");
+
+        long startSplit = System.currentTimeMillis();
+
+        String[] splitResult = inputData.split(" ");
+        int sumSplit = 0;
+        for(String s : splitResult) {
+            sumSplit += s.length();
+        }
+
+        long endSplit = System.currentTimeMillis();
+        System.out.println("[String.split] Duration: " + (endSplit - startSplit) + "ms");
+
+        long startToken = System.currentTimeMillis();
+
+        StringTokenizer st = new StringTokenizer(inputData);
+        int sumToken = 0;
+        while(st.hasMoreTokens()) {
+            String s = st.nextToken();
+            sumToken += s.length();
+        }
+
+        long endToken = System.currentTimeMillis();
+        System.out.println("[StringTokenizer] Duration: " + (endToken - startToken) + "ms");
+
+        System.out.println("--------------------------------------------------");
+        System.out.println("Result: StringTokenizer is faster!! It's a figure of how fast StringTokenizer is." +
+                (double)(endSplit - startSplit) / (endToken - startToken));
+    }
+}
+```
+
+---
+**問題リンク**: [https://www.acmicpc.net/problem/7576](https://www.acmicpc.net/problem/7576)