📜 문제 이해하기
인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에서 바이러스가 유출되었다. 다행히 바이러스는 아직 퍼지지 않았고, 바이러스의 확산을 막기 위해서 연구소에 벽을 세우려고 한다.
연구소는 크기가 N×M인 직사각형으로 나타낼 수 있으며, 직사각형은 1×1 크기의 정사각형으로 나누어져 있다. 연구소는 빈 칸, 벽으로 이루어져 있으며, 벽은 칸 하나를 가득 차지한다.
일부 칸은 바이러스가 존재하며, 이 바이러스는 상하좌우로 인접한 빈 칸으로 모두 퍼져나갈 수 있다. 새로 세울 수 있는 벽의 개수는 3개이며, 꼭 3개를 세워야 한다.
예를 들어, 아래와 같이 연구소가 생긴 경우를 살펴보자.
2 0 0 0 1 1 0
0 0 1 0 1 2 0
0 1 1 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0
이때, 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스가 있는 곳이다. 아무런 벽을 세우지 않는다면, 바이러스는 모든 빈 칸으로 퍼져나갈 수 있다.
2행 1열, 1행 2열, 4행 6열에 벽을 세운다면 지도의 모양은 아래와 같아지게 된다.
2 1 0 0 1 1 0
1 0 1 0 1 2 0
0 1 1 0 1 0 0
0 1 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0
바이러스가 퍼진 뒤의 모습은 아래와 같아진다.
2 1 0 0 1 1 2
1 0 1 0 1 2 2
0 1 1 0 1 2 2
0 1 0 0 0 1 2
0 0 0 0 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0
벽을 3개 세운 뒤, 바이러스가 퍼질 수 없는 곳을 안전 영역이라고 한다. 위의 지도에서 안전 영역의 크기는 27이다.
연구소의 지도가 주어졌을 때 얻을 수 있는 안전 영역 크기의 최댓값을 구하는 프로그램을 작성하시오.
💡 문제 재정의
벽을 3개 세운다고 가정할 때 바이러스가 퍼진 후 최대 안전 영역의 수를 구하여라.
✏️ 계획 수립
먼저 연구실의 환경을 정의할 2차원 배열을 만든다.
그 후 바이러스의 좌표 배열과 빈 공간의 좌표배열을 만든다.
빈 공간의 좌표배열에서 모든 3개의 조합을 만들고 3개의 조합에서 벽을 세운다고 가정한 후 bfs를 통해 바이러스를 퍼트린다.
그 후 안전영역의 수를 계산한 뒤 만약 최대 안전 영역이라면 갱신한다.
위 과정을 모든 조합에서 반복한다.
💻 계획 수행
import sys
from copy import deepcopy
from itertools import combinations
directions = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]
virus_coordinate = []
N = 0
M = 0
def bfs(_lab):
open_set = []
open_set.extend(virus_coordinate)
while open_set:
virus = open_set.pop(0)
for direction in directions:
next_y = virus[0] + direction[0]
next_x = virus[1] + direction[1]
if 0 <= next_y < N and 0 <= next_x < M:
if _lab[next_y][next_x] == 0:
_lab[next_y][next_x] = 2
open_set.append((next_y, next_x))
return _lab
def score_lab(_lab):
_score = 0
for _lab_vector in _lab:
for _element in _lab_vector:
if _element == 0:
_score += 1
return _score
if __name__ == '__main__':
N, M = map(int, sys.stdin.readline().split())
max_score = 0
lab = []
empty_coordinate = []
for _ in range(N):
lab.append(list(map(int, sys.stdin.readline().split())))
for y, lab_vector in enumerate(lab):
for x, element in enumerate(lab_vector):
if element == 2:
virus_coordinate.append((y, x))
elif element == 0:
empty_coordinate.append((y, x))
for build_walls_coordinate in list(combinations(empty_coordinate, 3)):
temp_lab = deepcopy(lab)
for build_wall_coordinate in build_walls_coordinate:
temp_lab[build_wall_coordinate[0]][build_wall_coordinate[1]] = 1
virus_spread_lab = bfs(temp_lab)
score = score_lab(virus_spread_lab)
if score > max_score:
max_score = score
print(max_score)🤔 회고
빈 공간의 3개의 조합을 구한 뒤 바이러스를 퍼트리면서 최대 안전 영역을 구할 수 있었다. 모든 가능성을 전부 다 탐색하는 브루트포스 알고리즘이었다.
