[백준] 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.

 

해결방법 > 

DFS(깊이우선탐색) 알고리즘과 BFS(너비우선탐색)알고리즘을 함께 사용한다.

 

1) 연구소에 대한 입력이 주어지면 2차원 배열에 저장한다.

 

2) 연구소에 벽 3개를 두는 경우를 깊이우선탐색을 사용해 모두 찾는다.

 

3) 2)의 과정에서 경우를 찾을 때마다 너비우선탐색으로 바이러스를 확산 시켜보고, 안전영역의 수를 찾는다.

 

각 경우 마다 안전영역 수를 찾고, 이 중에서 최대값을 출력한다.

 

[JAVA]

package baekjoon;

import java.util.*;
public class BOJ_14502 {
	static int n;
	static int m;
	static int max;
	static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
	static int[] dy = {0, 1, 0, -1};
	
	public static class Node{
		int x;
		int y;
		Node(int x, int y){
			this.x = x;
			this.y = y;
		}
	}
	
	public static void bfs(int[][] a) {
		Queue <Node> q = new LinkedList<>();
		int[][] visit = new int[n][m];
		int[][] b = new int[n][m];
		
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				b[i][j] = a[i][j];
			}
		}
		
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				if(b[i][j] == 2) {
					visit[i][j] = 1;
					q.add(new Node(i, j));
				}
			}
		}
		while(!q.isEmpty()) {
			Node node = q.poll();
			int x = node.x;
			int y = node.y;
			
			for(int i = 0; i < 4; i++) {
				int nx = x + dx[i];
				int ny = y + dy[i];
				
				if(nx >= 0 && ny >= 0 && nx < n && ny <m) {
					if(b[nx][ny] == 0 && visit[nx][ny] == 0) {
						visit[nx][ny] = 1;
						b[nx][ny] = 2;
						q.add(new Node(nx, ny));
					}
				}
			}
		}
		int cnt = 0;
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				if(b[i][j] == 0) cnt++;
			}
		}
		max = Math.max(cnt, max);
	}
	public static void dfs(int x,int y, int[][] a, int cnt) {
		a[x][y] = 1;
		if(cnt == 3) {
			bfs(a);
			a[x][y] = 0;
			return;
		}
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				if(a[i][j] == 0) {
					dfs(i, j, a, cnt + 1);
				}
			}
		}
		a[x][y] = 0;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		n = sc.nextInt();
		m = sc.nextInt();
		max = 0;
		
		int[][] a = new int[n][m];
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				a[i][j] = sc.nextInt();
			}
		}
		
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				if(a[i][j] == 0) {
					dfs(i, j, a, 1);
				}
			}
		}
		System.out.println(max);
	}
}