14502.연구소 - 삼성기출문제 (from.백준알고리즘)
삼성 sw 알고리즘 문제 풀이
해당 문제는 완전탐색으로 풀 수 있는 문제다. 벽을 세우는 경우를 전부 해보고 안전 영역의 최대 크기를 구하면 된다.
14502. 연구소
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 (Input)
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(Output)
첫째 줄에 얻을 수 있는 안전 영역의 최대 크기를 출력한다.
1. 문제풀이
이 문제를 풀때에 생각해야할 부분은 두 가지 입니다.
- 이 차원 배열로 이루어진 map에 임의의 벽 3개를 어떤 방식으로 세운다고 가정할 것인가?
- 확산시 방문 체크와 어떻게 전체에 바이러스를 퍼졌다고 할까?
1번은 완전 탐색 DFS를 통해서 세우고 해제하고를 하며 재귀를 돌아 최종적으로 벽을 3개 세웠을 때, 확산을 실행하여 남은 안전 영역을 구하면 됩니다.
2번은 확산에 대한 좌표를 큐에 담고, 큐에서 바이러스가 있는 공간을 하나씩 빼서 상, 하, 좌, 우로 바이러스가 퍼질 수 있는 공간이면 맵에 기록하고 큐에 새로운 바이러스를 넣어주며 큐에 더이상 확산할 수 있는 바이러스가 없을때까지 반복하여 해결합니다.
이것을 코드로 표현하겠습니다.
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 Institute {
// 벽을 3개 세운 뒤, 바이러스가 퍼질 수 없는 곳을 안전 영역이라고 한다.
// 바이러스는 상, 하, 좌, 우로 퍼져 나간다.
// 0은 빈칸, 1은 벽, 2는 바이러스
static int N, M, safty, listSize;
static ArrayList<Block> list, virusList;
static Queue<Block> virus;
static int[][] map;
static boolean[][] visited;
static int[][] dif = {
{0, 1, -1, 0},
{1, 0, 0, -1},
};
static void virus(int cnt, int idx) {
if(cnt == 3) {
visited = new boolean[N][M];
diffusion();
int max = searchSafy();
if(max > safty) safty = max;
return;
}
if(listSize <= idx) return;
Block tmp = list.get(idx);
map[tmp.x][tmp.y] = 1;
virus(cnt + 1, idx + 1);
map[tmp.x][tmp.y] = 0;
virus(cnt, idx + 1);
}
static void diffusion() {
virus.clear();
for (int i = 0; i < virusList.size(); i++) {
virus.add(virusList.get(i));
}
while(!virus.isEmpty()) {
Block tmp = virus.poll();
visited[tmp.x][tmp.y] = true;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nx = tmp.x + dif[0][i];
int ny = tmp.y + dif[1][i];
if(0 <= nx && nx < N && 0 <= ny && ny < M && map[nx][ny] == 0 && !visited[nx][ny]) {
visited[nx][ny] = true;
virus.add(new Block(nx, ny));
}
}
}
}
static int searchSafy() {
int area = 0;
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < M; j++) {
if(map[i][j] == 0 && !visited[i][j]) area++;
}
}
return area;
}
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());
map = new int[N][M];
list = new ArrayList<>();
virusList = new ArrayList<>();
virus = new LinkedList<Block>();
for (int i = 0; i < N; i++) {
if(!st.hasMoreTokens()) st = new StringTokenizer(br.readLine());
for (int j = 0; j < M; j++) {
map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
if(map[i][j] == 0) {
list.add(new Block(i, j));
listSize++;
} else if(map[i][j] == 2) virusList.add(new Block(i, j));
}
}
safty = 0;
virus(0, 0);
System.out.println(safty);
}
public static class Block {
int x, y;
public Block(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}
}
