[백준 14502] 연구소

글에 개요

백준 알고리즘 14502번 "연구소" 문제입니다.

삼성 SW 역량 테스트의 기출 문제입니다.

[백준 14502] 연구소 : https://www.acmicpc.net/problem/14502 

참고할 글

1. [완전탐색] : http://brenden.tistory.com/10
2. [DFS] : http://brenden.tistory.com/13
3. [BFS] : http://brenden.tistory.com/14

핵심 내용

1. DFS + BFS를 활용한 문제
2. 시간이 오래걸렸던 부분은 바이러스를 찾을 때 새로운 배열에 map[][]을 옮기는 작업을 해야된다.
1. map을 옮기는 작업을 안해줬을 때는(map[][]에 바이러스 퍼짐까지 표시했을 경우) 되돌려주는 작업을 추가해야된다!!
2. map을 복사하는 과정에서 virusMap[][] = map.clone(); 쓰면 안된다!!!!!!

해결 방법

1. 가능한 위치에 벽 3개를 배치합니다. (DFS)
2. 바이러스가 퍼져나갈 수 있는 위치에 바이러스를 표시한다. (BFS)
3. 안정 영역의 갯수를 찾는다.

해결한 코드

	import java.util.LinkedList;
	import java.util.Queue;
	import java.util.Scanner;
	class Pair {
	int x;
	int y;
	Pair(int x, int y) {
	this.x = x;
	this.y = y;
	}
	}
	public class Main {
	public static final int BLANK = 0;
	public static final int WALL = 1;
	public static final int VIRUS = 2;
	public static final int[] dx = {0,0,1,-1};
	public static final int[] dy = {1,-1,0,0};
	public static int n, m;
	public static int[][] inputAry;
	public static int[][] map;
	public static int answer = Integer.MIN_VALUE;
	public static void main(String[] args) {
	Scanner sc = new Scanner(System.in);
	n = sc.nextInt();
	m = sc.nextInt();
	inputAry = new int[n][m];
	map = new int[n][m];
	for(int i = 0; i < n; i++)
	for(int j = 0 ; j < m; j++)
	inputAry[i][j] = map[i][j] = sc.nextInt();
	for(int i = 0; i < n; i++) {
	for(int j = 0 ; j < m; j++) {
	if(inputAry[i][j] == BLANK) {
	map[i][j] = WALL;
	dfs(1);
	map[i][j] = BLANK;
	}
	}
	}
	System.out.println(answer);
	}
	//벽 기둥 3개를 세우기 위한 함수
	public static void dfs(int cnt) {
	if(cnt == 3) {
	bfs();
	return;
	}
	for(int i = 0; i < n; i++) {
	for(int j = 0 ; j < m; j++) {
	if(map[i][j] == BLANK) {
	map[i][j] = WALL;
	dfs(cnt+1);
	map[i][j] = BLANK;
	}
	}
	}
	}
	public static void bfs() {
	int[][] virusMap = new int[n][m];
	for(int i = 0; i < n; i++)
	for(int j = 0; j < m; j++)
	virusMap[i][j] = map[i][j];
	Queue<Pair> q = new LinkedList<Pair>();
	for(int i = 0; i < n; i++)
	for(int j = 0; j < m; j++)
	if(virusMap[i][j] == VIRUS)
	q.add(new Pair(i,j));
	while(!q.isEmpty()) {
	Pair p = q.remove();
	int x = p.x;
	int y = p.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(virusMap[nx][ny] == BLANK) {
	virusMap[nx][ny] = VIRUS;
	q.add(new Pair(nx, ny));
	}
	}
	}
	}
	calAnswer(virusMap);
	}
	public static void calAnswer(int[][] virusMap) {
	int cnt = 0;
	for(int i = 0; i < n; i++)
	for(int j = 0; j < m; j++)
	if(virusMap[i][j] == BLANK)
	++cnt;
	answer = Math.max(cnt, answer);
	}
	}

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백준 내용 참고

연구소 성공

시간 제한	메모리 제한	제출	정답	맞은 사람	정답 비율
2 초	512 MB	5619	3016	1906	52.696%

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 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

이 때, 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 최대값을 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.

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