[백준] 14502. 연구소 (골드4)

Kiefer Sol·2024년 8월 11일

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14502. 연구소 (골드4)

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문제

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.

바이러스의 자리가 정해져있고, 안전영역의 크기를 구한다.

입력

첫째 줄에 지도의 세로 크기 N과 가로 크기 M이 주어진다. (3 ≤ N, M ≤ 8)

둘째 줄부터 N개의 줄에 지도의 모양이 주어진다. 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스가 있는 위치이다. 2의 개수는 2보다 크거나 같고, 10보다 작거나 같은 자연수이다.

빈 칸의 개수는 3개 이상이다.

출력

첫째 줄에 얻을 수 있는 안전 영역의 최대 크기를 출력한다.

예제 입력 1
7 7
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

예제 출력 1
27

예제 입력 2
4 6
0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 2
1 1 1 0 0 2
0 0 0 0 0 2

예제 출력 2
9

풀이

  1. DFS로 위치에 벽을 넣고, 빼면서 내려가기
    1.1 DFS의 벽 갯수가 3이되면 BFS 계산 후 리턴
  2. BFS로 바이러스 확산시키기
    2.1. 각 DFS의 경우의 수마다 바이러스 확산이 달라 기본 배열에 영향을 주지 않게 복사배열 마련
    2.2. 연구소 범위 밖이 아니고 빈칸일 경우에만 바이러스를 퍼트린다. (빈칸 -> 바이러스)
  3. 만약 BFS로 확산 후에 배열에 0이 있으면 안전영역 갯수 증가, 최댓값 갱신하기
public class Search_14502 {
	public static int N, M;
	public static int[][] arr;
	public static int[] dx = { -1, 1, 0, 0 };
	public static int[] dy = { 0, 0, -1, 1 };
    
    // 안전영역 최댓값 구하기
	public static int maxSafeZone = 0;

	public static class Point {
		public int x;
		public int y;
		public Point(int x, int y) {
			this.x = x;
			this.y = y;
		}
		
	}
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

		N = Integer.parseInt(st.nextToken());
		M = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		arr = new int[N][M];

		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());
			}
		}
		
		DFS(0);

	/*
	  // 결과확인
      for (int i = 0; i < N; i++) {
          for (int j = 0; j < M; j++) {
              System.out.print(arr[i][j]+" ");
          }
          System.out.println();
      }
	*/
		
		System.out.println(maxSafeZone);

	}
	
	public static void DFS(int cnt) {
		if(cnt==3) { // 벽을 3개 다 설치 했다면
			BFS(); // 바이러스 확산시작
			return;
		}else {
			for (int i = 0; i < N; i++) {
				for (int j = 0; j < M; j++) {
					if(arr[i][j]==0) {
						arr[i][j]=1; // 벽 넣었을 때
						DFS(cnt+1); // 벽 갯수 증가
						arr[i][j]=0; // 벽 넣지 않았을 때
					}
				}
			}
		}
	}
	
	public static void BFS() {
    	// 각 DFS의 경우의 수마다 바이러스 확산이 달라 기본 배열에 영향을 주지 않게 복사배열 마련
		// 깊은 복사
		int[][] copy_arr = new int[N][M];
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			copy_arr[i] = arr[i].clone();
        }
		
		Queue<Point> que = new LinkedList<>();
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			for (int j = 0; j < M; j++) {
            	// 바이러스 큐에 넣기
				if(copy_arr[i][j]==2) {
					que.offer(new Point(i,j));
				}
			}
		}
		
		while(!que.isEmpty()) {
            Point now = que.poll();
            int x = now.x; // 현재 값
            int y = now.y; //
			
            // 바이러스 사방 확산
            for(int k=0; k<4; k++) {
                int nx = x + dx[k];
                int ny = y + dy[k];

                //연구소 범위 밖이 아니고 빈칸일 경우에만 바이러스를 퍼트린다.
                if(0<=nx && nx<N && 0<=ny && ny<M) {
                    if(copy_arr[nx][ny] == 0) {
                        que.offer(new Point(nx,ny)); 
                        // 바이러스 점령
                        copy_arr[nx][ny] = 2;
                    }
                }
            }
        }
		
        // 바이러스 확인 후 안전영역 확인
		int safeZone =0;
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			for (int j = 0; j < M; j++) {
				if(copy_arr[i][j]==0) {
					safeZone++;
				}
			}
		}
        // 안전영역 최댓값 구하기
		if(safeZone>maxSafeZone) maxSafeZone=safeZone;
	}


}

* DFS로 경우에 수 다 구하고, 끝에서 BFS로 확산 검사하기

* 배열을 복사할 떄 얕은 주소값만 복사하는 게 아닌 완전 깊은 복사를 해야 기존 배열에 영향을 주지 않는다.

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