백준 14502번 연구소 [JAVA]

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.

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.

바이러스가 퍼진 뒤의 모습은 아래와 같아진다.

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.

 

 

예제

 

 

 

코드

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;
 
public class Main_BJ_14502_연구소 {
    static class info{
        int x, y;
 
        public info(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
        
    }
    static int N,M, ans;
    static int [][] map, copy_map;
    static Queue<info> queue = new LinkedList<>();
    static int [] dx = {-1,0,1,0};
    static int [] dy = {0,1,0,-1};
 
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st;
        
        st = new StringTokenizer(br.readLine()," ");
        
        N = Integer.parseInt(st.nextToken());
        M = Integer.parseInt(st.nextToken());
        
        map = new int[N][M];
        copy_map = new int[N][M];
        
        for(int i=0;i<N;i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine()," ");
            for(int j=0;j<M;j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }
        makeWall(0);
        System.out.println(ans);
    }
    
    public static void makeWall(int cnt) {
        if(cnt==3) {
            bfs();
            safeZone();
            return;
        }
        
        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;
                }
            }
        }
    }
    
    public static void bfs() {    
        copy();
        
        for(int i=0;i<N;i++) {
            for(int j=0;j<M;j++) {
                if(copy_map[i][j]==2) {
                    queue.offer(new info(i,j));
                }
            }
        }
        
        while(!queue.isEmpty()) {
            info temp = queue.poll();
            
            for(int i=0;i<4;i++) {
                int nx = temp.x+dx[i];
                int ny = temp.y+dy[i];
                
                if(range(nx,ny) && copy_map[nx][ny]==0 ) {
                    copy_map[nx][ny] = 2;
                    queue.offer(new info(nx,ny));
                }
            }
        }
    }
    
    public static boolean range(int x, int y) {
        return x>=0 && y>=0 && x<N && y<M;
    }
    
    public static void copy() {
        for(int i=0;i<N;i++) {
            for(int j=0;j<M;j++) {
                copy_map[i][j] = map[i][j];
            }
        }
    }
    
    public static void safeZone() {
        int count=0;
        for(int i=0;i<N;i++) {
            for(int j=0;j<M;j++) {
                if(copy_map[i][j]==0) count++;
            }
        }
        ans = Math.max(ans, count);
    }
 
}

 

 

풀이방법

 바이러스의 확산을 막기 위해서 연구소에 벽을 세우려고 하는데 바이러스는 상하좌우로 인접한 빈 칸으로 모두 퍼져나갈 수 있다. 새로 세울 수 있는 벽의 개수는 3개이며, 꼭 3개를 세워야 한다. 즉 벽을 세워 얻을 수 있는 안전 영역의 최대 크기를 구하는 문제였습니다. 무조건 벽을 3개를 세워야 하기 때문에 해당 위치가 빈칸일 경우에는 벽을 세워 3개의 벽을 다 세웠을 경우에 bfs() 메서드를 통해 바이러스를 퍼지게 하고 safeZone() 함수를 통해 바이러스가 더 퍼지고 난 후, 안전 영역의 칸 수를 확인해 주었습니다. 벽을 세우는 위치에 따라 안전영역수를 카운트해줌으로써 가장 최대의 안전 영역을 구해주었습니다.