[백준/C++] 14502 번 : 연구소 풀이

문제 14502 번 : 연구소

문제 링크 : https://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.

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.

 

 

1. 빈 칸인 곳에(map[i][j] == 0) 재귀 호출을 사용해 총 세 군데에 벽을 세운다.
이 때 재귀 호출을 한 뒤, 함수 실행이 끝나면 다시 벽을 무너뜨려야 한다. (다시 처음부터 벽을 세우기 때문)

 

2. 벽을 모두 세우면 copymap 에 복사해둔 뒤, 바이러스가 퍼진 곳에 대해 (map[i][j] == 2) BFS 탐색을 시작한다.

 

계속 시간초과가 떠서 삽질을 했는데, MAX 값을 제대로 설정하지 않아서였다. 문제를 꼼꼼히 읽자..!

 

 

풀이

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#define MAX 9

using namespace std;

int n, m;
int ans = 0;
int map[MAX][MAX], copymap[MAX][MAX];

const int dy[4] = {-1,1,0,0};
const int dx[4] = {0,0,-1,1};

vector<pair<int,int>> vec;

int max(int a, int b){
    return a > b ? a : b;
}

void bfs(){
    queue<pair<int,int>> que;
    
    for(int i=0; i<vec.size(); i++){
        que.push(make_pair(vec[i].first, vec[i].second));
    }
   
    while(!que.empty()){
        int y = que.front().first;
        int x = que.front().second;
        
        que.pop();

        for(int i=0; i<4; i++){
            int ny = y + dy[i];
            int nx = x + dx[i];

            if(ny<0 || nx<0 || ny>=n || nx>=m) continue;
            if(copymap[ny][nx]==1) continue;
            if(copymap[ny][nx]==0){
                copymap[ny][nx] = 2; // 감염 처리
                que.push(make_pair(ny, nx));
            }
        }
    }

    int size = 0;

    for(int i=0; i<n; i++){
        for(int j=0; j<m; j++){
            if(copymap[i][j]==0) size++;
        }
    }

    ans = max(ans, size);
    
}

void makewall(int cnt){
    if(cnt==3){ // 벽 다 세움 -> copymap 에 벽 복사
        for(int i=0; i<n; i++){
            for(int j=0; j<m; j++){
                copymap[i][j] = map[i][j];
            }
        }
        bfs(); // 바이러스 탐색 시작
        
    } else { // 아직 벽을 다 세우지 않음 -> 재귀 호출로 벽을 더 세움
        for(int i=0; i<n; i++){
            for(int j=0; j<m; j++){
                if(map[i][j] == 0){
                    map[i][j] = 1;
                    makewall(cnt+1);
                    map[i][j] = 0;
                }
            }
        }
    }
}

int main(void){
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    
    cin >> n >> m;
    for(int i=0; i<n; i++){
        for(int j=0; j<m; j++){
            cin >> map[i][j];
            if(map[i][j]==2){
                vec.push_back({i,j});
            }
        }
    }
    
    for(int i=0; i<n; i++){
        for(int j=0; j<m; j++){
            if(map[i][j]==0){
                map[i][j] = 1;
                makewall(1);
                map[i][j] = 0;
            }
        }
    }
    
    cout << ans << endl;
    
    return 0;
}

 

 

풀이 인증

 

 

 

++ 풀이 추가! (20.02.14)

#include <iostream>
#include <queue>
#define MAX 10
using namespace std;

int n, m;
int a[MAX][MAX];
int b[MAX][MAX]; // 복사용
int dx[] = {0,0,1,-1};
int dy[] = {1,-1,0,0};

int bfs() {
    queue<pair<int,int>> q;
    for (int i=0; i<n; i++) {
        for (int j=0; j<m; j++) {
            b[i][j] = a[i][j];
            if (b[i][j] == 2) {
                q.push(make_pair(i,j));
            }
        }
    }

    // 바이러스 탐색
    while (!q.empty()) {
        int x = q.front().first;
        int y = q.front().second;
        q.pop();
        for (int k=0; k<4; k++) {
            int nx = x+dx[k];
            int ny = y+dy[k];
            if(ny<0 || nx<0 || ny>=m || nx>n) continue;
            if(b[nx][ny]==0){
                b[nx][ny]=2; // 감염 처리
                q.push(make_pair(nx, ny));
            }
        }
    }

    // 안전 영역 구하기
    int cnt = 0;
    for (int i=0; i<n; i++) {
        for (int j=0; j<m; j++) {
            if (b[i][j] == 0) {
                cnt += 1;
            }
        }
    }
    return cnt;
}

int main() {
    cin >> n >> m;
    for (int i=0; i<n; i++) {
        for (int j=0; j<m; j++) {
            cin >> a[i][j];
        }
    }

    int ans = 0;
    for (int x1=0; x1<n; x1++) {
        for (int y1=0; y1<m; y1++) {
            if (a[x1][y1] != 0) continue;

            for (int x2=0; x2<n; x2++) {
                for (int y2=0; y2<m; y2++) {
                    if (a[x2][y2] != 0) continue;

                    for (int x3=0; x3<n; x3++) {
                        for (int y3=0; y3<m; y3++) {
                            if (a[x3][y3] != 0) continue;

                            // 벽 세우는 곳이 겹치는 경우 넘어가기
                            if (x1 == x2 && y1 == y2) continue;
                            if (x1 == x3 && y1 == y3) continue;
                            if (x2 == x3 && y2 == y3) continue;

                            // 벽 세우기
                            a[x1][y1] = 1;
                            a[x2][y2] = 1;
                            a[x3][y3] = 1;

                            int cur = bfs();
                            if (ans < cur) ans = cur;

                            // 벽 허무기
                            a[x1][y1] = 0;
                            a[x2][y2] = 0;
                            a[x3][y3] = 0;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    cout << ans << '\n';
    return 0;
}

 

벽을 세울 때 make_wall() 과 같은 재귀함수 호출을 사용하지 않고 6중 for문을 사용했다. 

(벽의 크기가 최대 9이므로 시간복잡도가 크지 않기 때문에 가능)