0310. [BOJ#14502] 연구소

https://www.acmicpc.net/problem/14502

14502번: 연구소

 

2 초

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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.

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.

---

제출 코드

from collections import deque
import sys
import copy
input = sys.stdin.readline

# 방향 벡터
di = [0, 1, 0, -1] # 우 하 좌 상
dj = [1, 0, -1, 0]

# 바이러스 퍼뜨리기
def virus():
    arr_deep = copy.deepcopy(arr)
    Q = deque()

    # bfs
    for i in range(N):
        for j in range(M):
            if arr_deep[i][j] == 2:
                Q.append((i, j))
    
    while Q:
        r, c = Q.popleft()

        for k in range(4):
            ni = r + di[k]
            nj = c + dj[k]

            if ni < 0 or ni >= N or nj < 0 or nj >= M:
                continue
            if arr_deep[ni][nj] == 0:
                arr_deep[ni][nj] = 2
                Q.append((ni, nj))

    
    global answer
    cnt = 0
    for i in range(N):
        cnt += arr_deep[i].count(0)
    answer = max(answer, cnt)
        
# 안전지대 벽세우기
def wall(cnt):
    if cnt == 3:
        virus()
        return
        
    for i in range(N):
        for j in range(M):
            if arr[i][j] == 0: # 0 이면
                arr[i][j] = 1
                wall(cnt+1)
                arr[i][j] = 0

N, M = map(int, input().split())
arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]

answer = 0
wall(0)

print(answer)

범위가 생각보다 크지 않아서 완탐만 생각하고 DFS로 했다가 피를 본 문제. BFS가 자신없는 부분도 한몫을 했다.

그래도 문제를 풀면서 구조는 다 생각해둬서 코드수정은 생각보다 어렵지 않았다.

1을 세우는 부분에서 백트래킹을 사용했는데 아직 익숙하지 않아서인지 이런 간단한 구조도 잘 떠오르지 않는다.

N과 M 복습이 필요한 시점인 것 같다. 시간복잡도때문에 가지치기가 중요한 문제.

BFS로도 Python에서는 돌아가지 않는다.

 

제출 코드2

import sys, copy
# from collections import deque
input = sys.stdin.readline
sys.setrecursionlimit(10**6)


# 방향 벡터
di = [0, 1, 0, -1] # 우 하 좌 상
dj = [1, 0, -1, 0]

# 바이러스 퍼뜨리기
def virus(arr_deep):
    
    for i in range(N):
        for j in range(M):
            if arr_deep[i][j] == 2:
                for k in range(4):
                    ni = i + di[k]
                    nj = j + dj[k]

                    if 0 <= ni < N and 0 <= nj < M and arr_deep[ni][nj] == 0 and arr_deep[ni][nj] != 2:
                        arr_deep[ni][nj] = 2
                        virus(arr_deep)
    
    global answer
    cnt = 0
    for i in range(N):
        cnt += arr_deep[i].count(0)
    answer = max(answer, cnt)
        
# 안전지대 벽세우기
def wall(cnt):
    global arr

    if cnt == 3:
        arr_deep = copy.deepcopy(arr)
        virus(arr_deep)
        return
        
    for i in range(N):
        for j in range(M):
            if arr[i][j] == 0: # 0 이면
                arr[i][j] = 1
                wall(cnt+1)
                arr[i][j] = 0

#---------------------------------------------------------------------
N, M = map(int, input().split())
arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]

answer = 0
wall(0)
print(answer)

DFS 재귀로 풀어본 것.

테스트케이스는 전부 나오지만 시간초과에 걸려서 결국 세상밖으로 나오지 못한 코드.. 아쉬워서 여기에라도 남겨본다.