[백준 14502] 연구소 (자바)

백준 14502번 연구소 (자바)

 

 

 

출처

www.acmicpc.net/problem/14502

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.

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.

바이러스가 퍼진 뒤의 모습은 아래와 같아진다.

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.

 

 

 

입출력 예

입출력 예 1

 

 

 

접근 방법

옛날에 풀었다가 다시 풀어본 문제다.

dfs를 사용한 일반 완전 탐색 문제이다.

 

1. 입력받는 배열과, 계산을 위한 배열 2개를 만든다.

 

2. 처음 바이러스 위치는 변하지 않고 계산 시마다 사용해야 하기 때문에 list에 넣어둔다.

 

3. 완전탐색을 통해 count가 3이 되면 벽을 세운 배열을 temp에 넣어주고, 바이러스를 큐에 넣어준다. (확산 연산 위해)

 

4. bfs를 사용해 바이러스를 전염시킨 이후에 0 개수를 세서 최댓값을 출력한다.

 

 

 

내 코드

package brute_force;

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

public class Laboratory {
	/**
	 * 백준 14502 연구소 (https://www.acmicpc.net/problem/14502)
	 */
	
	private static int n, m;
	
	private static int[][] map; //기존배열
	private static int[][] temp; //계산위한배열
	private static boolean[][] visit;
	
	private static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
	private static int[] dy = {0, 1, 0, -1};
	
	private static int result = Integer.MIN_VALUE;
	
	private static ArrayList<Virus> virusLoc = new ArrayList<Virus>();
	
	private static Queue<Virus> virusQ = new LinkedList<Virus>();
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		//n*m 직사각형
		//빈칸(0), 벽(1), 바이러스(2)
		//새로운 벽은 무조건 3개 세워야 함!
		
		//바이러스가 퍼지지 않는 안전 영역 크기의 최댓값!(0의 개수)
		
		BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		
		StringTokenizer st = new StringTokenizer(reader.readLine());
		
		n = Integer.parseInt(st.nextToken());
		m = Integer.parseInt(st.nextToken());
		
		map = new int[n+1][m+1];
		temp = new int[n+1][m+1];
		visit = new boolean[n+1][m+1];
		
		for (int i=1; i<=n; i++) {
			st = new StringTokenizer(reader.readLine());
			for (int j=1; j<=m; j++) {
				map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
				if (map[i][j] == 2) {
					virusLoc.add(new Virus(i, j));
				}
			}
		}
		
		dfs(0); //카운트
		
		System.out.println(result);
		
	}//main

	private static void dfs(int count) {
		
		if (count == 3) {
			
			//계산할 배열로 옮겨 담기
			for (int i=1; i<=n; i++) {
				for (int j=1; j<=m; j++) {
					temp[i][j] = map[i][j];
				}
			}
			
			//큐에 다시 넣기
			for (Virus virus : virusLoc) {
				virusQ.add(new Virus(virus.x, virus.y));
			}
			
			//바이러스 확산
			spreadVirus();
			
			//0 개수 세기
			result = Math.max(result, zeroCnt());
			
		} else {
			
			for (int i=1; i<=n; i++) {
				for (int j=1; j<=m; j++) {
					if (map[i][j] == 0 && !visit[i][j]) {
						visit[i][j] = true;
						map[i][j] = 1; //벽세우기
						dfs(count+1); //재귀, 카운트+1
						map[i][j] = 0; //벽없애기
						visit[i][j] = false;
					}
				}
			}
			
		}
		
	}//dfs

	private static int zeroCnt() {
		
		int sum = 0;
		
		for (int i=1; i<=n; i++) {
			for (int j=1; j<=m; j++) {
				if (temp[i][j] == 0) {
					sum++;
				}
			}
		}
		
		return sum;
		
	}//zeroCnt

	private static void spreadVirus() {
		
		while (!virusQ.isEmpty()) {
			
			Virus virus = virusQ.remove();
			int qx = virus.x;
			int qy = virus.y;
			
			for (int i=0; i<dx.length; i++) {
				int nx = qx + dx[i];
				int ny = qy + dy[i];
				
				if (nx < 1 || ny < 1 || nx > n || ny > m || temp[nx][ny] != 0) {
					continue;
				}
				
				if (temp[nx][ny] == 0) {
					temp[nx][ny] = 2;
					virusQ.add(new Virus(nx, ny));
				}
			}
			
		}
		
	}//spreadVirus

	static class Virus {
		int x, y;
		public Virus(int x, int y) {
			this.x = x;
			this.y = y;
		}
	}//Virus
}

 

 

 

고려할 점

1. 완전 탐색을 사용할 것

2. 바이러스가 동시에 퍼진다는 것을 고려할 것