[백준] G5 14502번 연구소 (JAVA)

문제 출처 - Baekjoon Online Judge

문제는 여기

14502번: 연구소

[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.

 

 

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[풀이]

1. 3개의 벽을 무조건 세워야 하니까 해당 위치를 자리에 두는 것을 dfs로 선택한다.

2. 3개의 벽의 위치를 선택하고 나면 bfs 탐색을 한다.

3. bfs 탐색이 끝나면 안전 구역의 개수를 구한다.

4. 다시 다른 공간에 벽을 3군데 세운다.

5. 위를 반복한다.

[접근]

1. 3개의 벽을 세우는것을 어떻게 할지 고민하였다.

1-1 조합으로 해야할 지 고민했다가 dfs를 선택했다.

2. bfs탐색을 통해 바이러스를 확산시키고 남은 안전구역의 개수를 구하였다.

[코드]

package BOJ_gold;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main_G5_14502 {
	static int n;
	static int m;
	static int[][] map;
	static int[][] check;
	static int max;

	static int[] dr = {1, -1, 0, 0};
	static int[] dc = {0, 0, 1, -1};

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());

		n = Integer.parseInt(st.nextToken());
		m = Integer.parseInt(st.nextToken());

		map = new int[n][m];

		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());
			}
		}
		dfs(0);
		System.out.println(max);
	}

	public static void dfs(int cnt) {
		// 벽을 3개 세웠을 때
		if (cnt == 3) {
			bfs();
			return;
		}

		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				if (map[i][j] == 0) {
					map[i][j] = 1;
					dfs(cnt + 1);
					map[i][j] = 0;
				}
			}
		}
	}

	public static void bfs() {
		check = new int[n][m];
		Queue<int[]> q = new LinkedList<int[]>();

		// 바이러스가 퍼진 상태의 map을 구현 하기 위해 map의 상태를 복사
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				check[i][j] = map[i][j];
				if (check[i][j] == 2)
					q.offer(new int[] {i, j});
			}
		}

		while (!q.isEmpty()) {
			int[] cur = q.poll();

			for (int i = 0; i < 4; i++) { // 4방탐색
				int nx = cur[0] + dr[i];
				int ny = cur[1] + dc[i];

				if (nx >= 0 && nx < n && ny >= 0 && ny < m) {
					if (check[nx][ny] == 0) {
						check[nx][ny] = 2;
						q.offer(new int[] {nx, ny});
					}
				}
			}
		}
		// 안전 구역의 수를 세서 최고 값과 비교해 더 큰 값으로 변경해준다.
		int cnt = 0;

		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				if (check[i][j] == 0)
					cnt++;
			}
		}
		max = Math.max(max, cnt);
	}
}