[백준] 14502. 연구소 (자바 JAVA)
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
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
예제 입력 3
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
3
접근 방법 🧐
모든 경우의 수를 확인해 나가기 위한 DFS와
벽을 세운뒤 상하좌우로 바이러스의 전파를 시키는 BFS 알고리즘을 활용했다.
BFS를 통해 바이러스를 전파시키고 안전영역 크기의 최댓값을 구해야 하기 때문에
originalMap이라는 원본 연구소를 두고 copyMap 복사본 연구소를 추가해서
벽을 3개 세우는 모든 경우의 수에 영향이 가지 않도록 했다.
벽을 3개 세웠다면, originalMap을 copyMap에 복사한다.
copyMap에서 바이러스가 있는 위치를 꺼내 상하좌우를 확인하며 바이러스를 퍼트리고 안전영역을 확인한다.
모든 경우의 수를 탐색해 나가면서 안전 영역의 크기가 최댓값을 구하는 식으로 구현했다.
내가 쓴 코드 ✍️
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;
public class Main {
private static int n, m, max;
private static int[] dx = { -1, 0, 1, 0 };
private static int[] dy = { 0, 1, 0, -1 };
private static int[][] originalMap;
private static boolean[][] visited;
private static void makeWall(int wallCount) {
if (wallCount == 3) {
int[][] copyMap = new int[n][m];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
copyMap[i][j] = originalMap[i][j];
}
}
max = Math.max(max, spreadVirus(copyMap));
return;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (originalMap[i][j] == 0 && !visited[i][j]) {
originalMap[i][j] = 1;
visited[i][j] = true;
makeWall(wallCount + 1);
originalMap[i][j] = 0;
visited[i][j] = false;
}
}
}
}
private static int spreadVirus(int[][] area) {
Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (area[i][j] == 2) {
q.offer(new int[] { i, j });
}
}
}
while (!q.isEmpty()) {
int[] now = q.poll();
int nowX = now[0];
int nowY = now[1];
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nextX = nowX + dx[i];
int nextY = nowY + dy[i];
if (nextX < 0 || nextX >= n || nextY < 0 || nextY >= m) continue;
if (area[nextX][nextY] != 0) continue;
q.offer(new int[] { nextX, nextY });
area[nextX][nextY] = 2;
}
}
int count = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (area[i][j] == 0) count++;
}
}
return count;
}
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());
originalMap = new int[n][m];
visited = new boolean[n][m];
for (int i = 0; i < n; i++) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
for (int j = 0; j < m; j++) {
originalMap[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
}
makeWall(0);
System.out.println(max);
}
}