[JAVA/DFS,BFS] 연구소_14502

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

14502번: 연구소

 

연구소 성공

 

시간 제한메모리 제한제출정답맞힌 사람정답 비율

2 초

512 MB

78484

45231

25000

54.958%

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

출처

• 문제를 만든 사람: baekjoon
• 빠진 조건을 찾은 사람: bupjae, dotorya
• 데이터를 추가한 사람: raboribus

알고리즘 분류

• 구현
• 그래프 이론
• 브루트포스 알고리즘
• 그래프 탐색
• 너비 우선 탐색

 

 

 

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

public class Main {
	
	private static int answer = Integer.MIN_VALUE;
    private static Scanner s = new Scanner(System.in);
    
    public static void main(String[] args) {
    	
    	// 초기화
    	int N = s.nextInt();
    	int M = s.nextInt();
    	
    	int[][] lab = new int[N][M];
    	
    	for(int i=0; i<N; i++) {
    		for(int j=0; j<M; j++) {
    			lab[i][j] = s.nextInt();
    		}
    	}
    	
    	// 벽을 세우는 위치는 dfs로 수행
    	for(int i=0; i<N; i++) {
    		for(int j=0; j<M; j++) {
    			if(lab[i][j] == 0) {
	    			dfs(cloneArray(lab), i, j, 0);
    			}
    		}
    	}
    	
    	System.out.println(answer);
    }
    
    public static int[][] cloneArray(int[][] array) {
    	// java는 2차원 배열의 깊은 복사가 어려우므로 따로 함수로 만듬.
    	int[][] clonedArray = new int[array.length][array[0].length];
    	
    	for(int i=0; i<array.length; i++) {
    		for(int j=0; j<array[i].length; j++) {
    			clonedArray[i][j] = array[i][j];
    		}
    	}
    	
    	return clonedArray;
    	
    }
    
    public static void dfs(int[][] lab, int x, int y, int count) {
    	
    	// 벽을 세우고 횟수 증가
    	lab[x][y] = 1;
    	count++;
    	
    	// 벽 세 개를 전부 세웠으면 bfs로 바이러스를 퍼뜨리고 안전한 구역의 수 조회
    	if(count == 3) {
    		bfs(lab);
    		return;
    	}
    	
    	// 벽 하나를 더 세움
    	for(int i=x; i<lab.length; i++) {
    		// 중복된 계산을 하지 않게 x, (y+1 혹은 0)부터 시작
    		int startY = y + 1;
    		if(i != x) {
    			startY = 0;
    		}
    		for(int j=startY; j<lab[i].length; j++) {
    			if(lab[i][j] == 0) {
    				dfs(cloneArray(lab), i, j, count);
    			}
    		}
    	}
    	
    }
    
    public static void bfs(int[][] lab) {
    	
    	
    	Queue<int[]> bfsQueue = new LinkedList<>();
    	
    	// 초기 바이러스 위치 확인
    	for(int i=0; i<lab.length; i++) {
    		for(int j=0; j<lab[i].length; j++) {
    			if(lab[i][j] == 2) {
    				bfsQueue.add(new int[]{i, j});
    			}
    		}
    	}
    	
    	// 바이러스 퍼뜨리기
    	while(!bfsQueue.isEmpty()) {
    		int[] pointPolled = bfsQueue.poll();
    		
    		int x = pointPolled[0];
    		int y = pointPolled[1];
    		
    		if(x != 0) {
    			if(lab[x-1][y] == 0) {
    				bfsQueue.add(new int[]{x-1, y});
    				lab[x-1][y] = 2;
    			}
    		}
    		if(x != lab.length - 1) {
    			if(lab[x+1][y] == 0) {
    				bfsQueue.add(new int[]{x+1, y});
    				lab[x+1][y] = 2;
    			}
    		}
    		if(y != 0) {
    			if(lab[x][y-1] == 0) {
    				bfsQueue.add(new int[]{x, y-1});
    				lab[x][y-1] = 2;
    			}
    		}
    		if(y != lab[0].length - 1) {
    			if(lab[x][y+1] == 0) {
    				bfsQueue.add(new int[]{x, y+1});
    				lab[x][y+1] = 2;
    			}
    		}
    	}

    	// 바이러스가 퍼지고난 후 안전구역의 갯수 조회
    	int zeroSum = 0;
    	for(int i=0; i<lab.length; i++) {
    		for(int j=0; j<lab[i].length; j++) {
    			if(lab[i][j] == 0) {
    				zeroSum++;
    			}
    		}
    	}
    	
    	answer = Math.max(answer, zeroSum);
    	
    }
    
}