[BOJ] 14502 연구소

14502 연구소

난이도 : 골드 5
유형 : 조합, BFS, DFS

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

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.

풀이

벽을 꼭 3개를 만들어줘야 한다는 것에서 조합방법을 사용해서 벽을 3번세우는 모든 경우를 만든 뒤 각각의 경우에 바이러스를 확산시켰을 때 안전영역의 크기의 최대값을 저장해 줄 수 있도록 구현해주었다.

코드

package DFS와BFS;

import java.io.*;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

/**
 * BOJ_14502_G5_연구소
 * @author mingggkeee
 * BFS, DFS, 조합
 */

public class BOJ_14502 {
	
	static int R,C;
	static int[][] map;
	static int answer = Integer.MIN_VALUE;
	static int K = 3;
	static int[][] dir = {{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}};
	
	static class Virus{
		int r;
		int c;
		
		public Virus(int r, int c) {
			this.r=r;
			this.c=c;
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) throws IOException{
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
		
		R = Integer.parseInt(st.nextToken());
		C = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		map = new int[R][C];
		
		for(int r=0; r<R; r++) {
			st = new StringTokenizer(br.readLine());
			for(int c=0; c<C; c++) {
				map[r][c] = Integer.parseInt(st.nextToken());
			}
		}
		
		combi(0);
		System.out.println(answer);
		
	}
	
	static void combi(int cnt) {
		if(cnt==K) {
			
			bfs();
			
			return;
		}
		
		for(int r=0; r<R; r++) {
			for(int c=0; c<C; c++) {
				if(map[r][c] == 0) {
					map[r][c] = 1;
					combi(cnt+1);
					map[r][c] = 0;
				}
			}
		}
		
		
	}
	
	static void bfs() {
		int[][] temp = new int[R][C];
		Queue<Virus> queue = new LinkedList<>();
		
		for(int i=0; i<R; i++) {
			for(int j=0; j<C; j++) {
				temp[i][j] = map[i][j];
			}
		}
		
		for(int r=0; r<R; r++) {
			for(int c=0; c<C; c++) {
				if(temp[r][c] == 2) {
					queue.offer(new Virus(r, c));
				}
			}
		}
		
		while(!queue.isEmpty()) {
			Virus v = queue.poll();
			
			for(int i=0; i<4; i++) {
				int nr = v.r + dir[i][0];
				int nc = v.c + dir[i][1];
				
				if(nr>=0 && nc>=0 && nr<R && nc<C) {
					if(temp[nr][nc] == 0) {
						temp[nr][nc] = 2;
						queue.offer(new Virus(nr,nc));
					}
				}
			}
		}
		
		safeArea(temp);
		
	}
	
	static void safeArea(int[][] temp) {
		int count = 0;
		
		for(int r=0;r<R;r++) {
			for(int c=0;c<C;c++) {
				if(temp[r][c] == 0) {
					count++;
				}
			}
		}
		

		answer = Math.max(count, answer);
	}

}