[백준] 14502번 연구소 [Python]

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.

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

 

bfs: 바이러스 전염 시뮬레이션

바이러스가 있는 곳에서 상하좌우로 탐색할 때 연구소 내의 빈칸을 마주칠 경우 빈칸을 바이러스로 표시해 준다. 0 -> 2

바이러스가 전염된 구간을 큐에 넣어서 큐에 원소가 남아 있을 때까지 탐색을 계속한다.

 

wall : 벽 세우기 함수

연구소 내를 차례대로 탐색하면서 빈 칸에 벽을 세우고

세울 수 있는 벽의 수를 하나 줄여 벽세우기 코드를 다시 호출 한다.  

재귀 호출된 벽 세우기 함수에서 세울 수 있는 벽이 없는 경우 설명한 bfs로 전염 상황을 시뮬레이션 한다. 

위 과정이 끝마쳐지면 세운 벽을 다시 허물고 다음 구역을 탐색한다.

 

초기 연구소에서 안전 영역의 크기를 구한 뒤 벽의 수만큼 제외한다.

bfs에서 전염이 일어날 때마다 카운트한 뒤 안전 영역의 크기에서 뺀다.

 

모든 시뮬레이션에서 구한 안전 영역의 크기 중 최댓값을 출력한다.

 

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

N, M = map(int, input().split())
graph, virus = [], []
a = -3
ans = 0

for i in range(N):
    graph.append(list(map(int, input().split())))
    for j, k in enumerate(graph[i]):
        if not k:
            a += 1
        elif k == 2:
            virus.append((i, j))
        
def bfs():
    global a
    lab = [[e for e in row] for row in graph]
    # q = deque([row for row in virus])
    q = deque(virus.copy())
    m = 0
    while q:
        r, c = q.popleft()
        if (nr:=r+1) < N and not lab[nr][c]:
            lab[nr][c] = 2
            q.append((nr, c))
            m += 1

        if 0 <= (nr:=r-1) and not lab[nr][c]:
            lab[nr][c] = 2
            q.append((nr, c))
            m += 1

        if (nc:=c+1) < M and not lab[r][nc]:
            lab[r][nc] = 2
            q.append((r, nc))
            m += 1

        if 0 <= (nc:=c-1) and not lab[r][nc]:
            lab[r][nc] = 2
            q.append((r, nc))
            m += 1
    return a-m

def wall(w):
    global ans
    if not w:
        ans = max(ans, bfs())
        return

    for i in range(N):
        for j in range(M):
            if not graph[i][j]:
                graph[i][j] = 1
                wall(w-1)
                graph[i][j] = 0

wall(3)
print(ans)

 

 

 

예제 입력 1 

7 7
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

예제 출력 1 

27

예제 입력 2 

4 6
0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 2
1 1 1 0 0 2
0 0 0 0 0 2

예제 출력 2 

9

예제 입력 3 

8 8
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0

예제 출력 3 

3