https://www.acmicpc.net/problem/14502
14502번: 연구소
인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에서 바이러스가 유출되었다. 다행히 바이러스는 아직 퍼지지 않았고, 바이러스의 확산을 막기 위해서 연구소에 벽을 세우려고 한다. 연구소는 크
www.acmicpc.net
연구소 성공
2 초 | 512 MB | 65885 | 37984 | 20975 | 55.089% |
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.
예제 입력 1 복사
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 복사
27
예제 입력 2 복사
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 복사
9
예제 입력 3 복사
8 8
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
예제 출력 3 복사
3
체크 포인트
1. 깊이 우선 탐색(DFS) + 너비 우선 탐색(BFS)를 모두 사용하는 문제
-연구소 내 '빈칸' 부분에 3개의 '벽'을 세운 후(DFS),
-바이러스를 단계별로 퍼트린 후(BFS), 남아있는 안전 지역의 최대값을 구하는 문제
2. DFS의 매개변수로 벽의 개수를 받는다.
static void DFS(int wallCount) {
// 벽을 3개 세운 경우,
if(wallCount==3) {
// 바이러스 살포 시작
BFS();
return;
}
// 벽을 3개 못세운 경우,
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
// 빈칸이라면,
if(map[i][j]==0) {
// 벽을 세우고,
map[i][j]=1;
// 벽 개수 추가 후 DFS탐색
DFS(wallCount+1);
// 벽을 다시 제거
map[i][j]=0;
}
}
}
} // end of DFS
-DFS의 매개변수로서 wallCount(벽의 개수)를 받고,
1)벽의 개수가 3개인 경우
2)3개가 아닌 경우로 나누어 로직을 구현했다.
-또한, DFS 탐색 중인 위치가 빈칸(0)인 경우,
1)벽을 세우고(1),
2)벽의 개수를 1 증가 시킨 후(해당 위치에 벽을 세운 경우의 DFS 탐색),
3)다시 벽을 허무는(0) 작업을 실시했다.
-이를 통해 3개의 벽을 생성하는 모든 경우의 수를 탐색했다.
3. 원본 지도를 복사한 copyMap의 설정(깊은 복사 vs 얕은 복사)
-원본 지도는 기존 지도 입력값에서 벽을 3개를 모두 완성한 상태이고,
-복사 지도는 원본지도에서 바이러스를 모두 퍼트린 상태이다.
// 바이러스를 살포할 복사맵 선언
int[][] copyMap = map;
-이때, 단순히 복사지도를 위와 같이 생성한다면, 얕은 복사로 인해 원본 지도 역시 값이 변형되는 문제가 발생한다.
-따라서 깊은 복사를 통해서 구현해야 한다.
// copyMap 값 입력 및 바이러스 위치 확인
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
copyMap[i][j] = map[i][j];
// 바이러스라면, 큐에 넣기
if(copyMap[i][j]==2) {
Q.add(new Integer[] {i,j});
}
}
}
-2차원 배열의 깊은 복사는 위와 같이 2중 for문을 통해서 구현할 수 있다.
풀이
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;
public class Main {
// 지도 세로 크기 N, 가로 크기 M
static int N,M;
// 지도 배열
static int[][] map;
static Queue<Integer[]> Q;
// 안전 영역의 최대 크기
static int max;
// 바이러스 이동 경로 상,하,좌,우
static int[] dx = {0,0,-1,1};
static int[] dy = {1,-1,0,0};
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
// 지도의 세로 크기
N = Integer.parseInt(st.nextToken());
// 지도의 가로 크기
M = Integer.parseInt(st.nextToken());
// 지도 배열 초기화
map = new int[N][M];
// 지도 배열 값 입력
for(int i=0; i<N; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine(), " ");
for(int j=0; j<M; j++) {
map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
}
/*
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
if(j==M-1) {
System.out.println(map[i][j] + " ");
}
else {
System.out.print(map[i][j] + " ");
}
}
}
*/
// 안전 영역 최대 크기 초기화
max = Integer.MIN_VALUE;
// DFS 탐색을 통해 3개의 벽 세우기
DFS(0);
System.out.println(max);
}
static void DFS(int wallCount) {
// 벽을 3개 세운 경우,
if(wallCount==3) {
// 바이러스 살포 시작
BFS();
return;
}
// 벽을 3개 못세운 경우,
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
// 빈칸이라면,
if(map[i][j]==0) {
// 벽을 세우고,
map[i][j]=1;
// 벽 개수 추가 후 DFS탐색
DFS(wallCount+1);
// 벽을 다시 제거
map[i][j]=0;
}
}
}
} // end of DFS
static void BFS() {
// 큐 초기화
Q = new LinkedList<Integer[]>();
// 바이러스를 살포할 복사맵 선언
int[][] copyMap = new int[N][M];
// copyMap 값 입력 및 바이러스 위치 확인
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
copyMap[i][j] = map[i][j];
// 바이러스라면, 큐에 넣기
if(copyMap[i][j]==2) {
Q.add(new Integer[] {i,j});
}
}
}
while(!Q.isEmpty()) {
// 바이러스 위치 꺼내기,
Integer[] temp = Q.poll();
int x = temp[0];
int y = temp[1];
// 바이러스 상,하,좌,우 탐색
for(int i=0; i<4; i++) {
int nx = x + dx[i];
int ny = y + dy[i];
// 지도 내에 존재하는 위치이고,
if(nx>=0 && ny>=0 && nx<N && ny<M) {
// 빈칸이라면,
if(copyMap[nx][ny]==0) {
// 바이러스 살포
copyMap[nx][ny]=2;
// 새로운 nx,ny에서의 BFS탐색 단계 추가
Q.add(new Integer[] {nx,ny});
}
}
}
} // end of while
// 안전 지역 카운트 변수
int safeCount = 0;
// 안전 구간 탐색
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
// 빈칸이라면,
if(copyMap[i][j]==0) {
// 빈칸 카운트 수 추가
safeCount++;
}
}
}
// 빈칸 총합이 기존 빈칸 총합의 최대값보다 크다면 대체
if(safeCount>max) {
max = safeCount;
}
}
} // end of Main
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