[BOJ - BFS] 14502번 : 연구소 (python)

https://www.acmicpc.net/problem/14502

14502번: 연구소

백준 14502 연구소 파이썬

 

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.

 

---

 

 

bfs에서 생각해야할 것이 좀 있는 문제이다. 

 

 

0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스

 

 

 

1) 먼저 벽을 꼭 3개를 세워야하므로 벽을 3개 세웠을 때 바이러스를 퍼트려야한다.

 

2) 바이러스는 상하좌우의 인접한 빈칸으로 이동하므로 bfs를 여기서 사용한다.

2-1) 바이러스의 위치를 큐에 전부 넣고 while queue를 돌린다. 

2-2 ) 바이러스를 퍼트린 후에 0(빈칸) 이 몇개있는지 체크하고, 최대값을 찾는다.

 

3) 모든 과정이 끝나고 최대값을 출력한다.

 

 

 

1) 벽 만들기 : make wall

 

0을 만날 때마다 지도의 값을 1로 변경(벽) make wall을 재귀호출하면서 count를 1 증가시킨다. 

밖으로 나왔을 땐 다시 0(빈칸)으로 만들어주는 것도 필수적!

 

함수 초반부에 count 가 3인지 체크하고 3이면 bfs를 호출한다. 

def make_wall(count):
    if count == 3:
        bfs()
        return
    for i in range(n):
        for k in range(m):
            if lab_map[i][k] == 0:
                lab_map[i][k] = 1
                make_wall(count+1)
                lab_map[i][k] = 0

 

2)  bfs : 바이러스 퍼뜨리고, 안전영역 크기 재기

 

- 바이러스는 상하좌우로 이동하므로 d라는 변수 생성

- 큐를 만든다음, 테스트할 map을 <<깊은 복사>> 해준다. 

lab_map을 그대로 사용할 경우 바이러스 이동시 0을 2로 변경할텐데 다시 0으로 되돌릴 수 없어서 테스트용 맵을 만들어야만 함

- 2(바이러스)가 위치한 곳을 큐에 넣어준다.

- 상하좌우 좌표 생성 후 좌표값이 영역 내부인지, 0인지 체크한 다음 

testmap[dr][c] 를 2로 바꿔주고, 큐에 좌표를 넣어준다. 

 

- 반복문을 빠져나온 후엔 바이러스가 이미 다 퍼진 상태

마지막으로 0의 개수를 세고, result보다 큰 값이 있으면 변경해준다.

 

d = [[-1,0],[1,0],[0,-1],[0,1]]

def bfs():
    queue = deque()
    #queue에 2의 위치 전부 append
    test_map = copy.deepcopy(lab_map)
    for i in range(n):
        for k in range(m):
            if test_map[i][k] == 2:
                queue.append((i,k))

    while queue:
        r,c = queue.popleft()

        for i in range(4):
            dr = r+d[i][0]
            dc = c+d[i][1]

            if (0<=dr<n) and (0<=dc<m):
                if test_map[dr][dc] == 0:
                    test_map[dr][dc] =2
                    queue.append((dr,dc))

    global result
    count = 0
    for i in range(n):
        for k in range(m):
            if test_map[i][k] == 0:
                count +=1

    result = max(result, count)

 

 

3) MAIN에서 최대값 출력

from collections import deque
import copy
import sys
input = sys.stdin.readline

############

n, m = map(int,input().split())
lab_map = [list(map(int,input().split())) for _ in range(n)]

result = 0
make_wall(0)

print(result)

 

 

 

정답 코드

#14502_연구소_bfs_gold5

from collections import deque
import copy
import sys
input = sys.stdin.readline

d = [[-1,0],[1,0],[0,-1],[0,1]]

def bfs():
    queue = deque()
    #queue에 2의 위치 전부 append
    test_map = copy.deepcopy(lab_map)
    for i in range(n):
        for k in range(m):
            if test_map[i][k] == 2:
                queue.append((i,k))

    while queue:
        r,c = queue.popleft()

        for i in range(4):
            dr = r+d[i][0]
            dc = c+d[i][1]

            if (0<=dr<n) and (0<=dc<m):
                if test_map[dr][dc] == 0:
                    test_map[dr][dc] =2
                    queue.append((dr,dc))

    global result
    count = 0
    for i in range(n):
        for k in range(m):
            if test_map[i][k] == 0:
                count +=1

    result = max(result, count)


def make_wall(count):
    if count == 3:
        bfs()
        return
    for i in range(n):
        for k in range(m):
            if lab_map[i][k] == 0:
                lab_map[i][k] = 1
                make_wall(count+1)
                lab_map[i][k] = 0


n, m = map(int,input().split())
lab_map = [list(map(int,input().split())) for _ in range(n)]

result = 0
make_wall(0)

print(result)