[백준14502번] 연구소 / Python3

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.

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

나의 풀이

이 문제의 경우 나는 DFS와 BFS를 섞어서 풀이를 하였다. 벽 3개를 설치하는데 모든 경우의 수를 따져줘야하므로 DFS를 통해서 벽을 설치해나갔고 벽이 3개가 되는 경우 BFS를 사용해 바이러스를 모두 전파시킨뒤 남아있은 0의 개수를 저장했다. 이렇게 벽이 설치되는 모든 경우에 대해 안전지역 즉 0의 개수를 배열에 저장해놓고 마지막에 이 배열의 최댓값을 출력해주었다. 바이러스를 전파시킬때에는 BFS가 아니라 DFS를 사용해도 되지만 필자는 BFS를 사용하여 풀이를 하였다.

참고 : 이 문제를 풀면서 map이라는 2차원 배열을 파라미터로 계속 넘겨주는 방식을 사용했지만 bfs가 돌면서 계속 얕은복사가 일어나서 원래의 배열이 수정되는 현상에 의해 애를 먹었었다. 그래서 해결책으로 찾은 방법은 파라미터를 넘겨받고나서 깊은 복사를 진행 후에 그 배열을 사용하였다. 깊은 복사를 하는 방법은 import copy로 copy라이브러리를 import해준 뒤 copy.deepcopy(복사할 변수)로 사용할 수 있었다.

코드

# 14502번 연구소
from collections import deque
import sys, copy

# 바이러스 전파 bfs
def virus(n, m, map):
    global safe

    b_map = copy.deepcopy(map)
    visit  = [[False for _ in range(m)] for _ in range(n)]
    q = deque()

    for i in range(n):
        for j in range(m):
            if b_map[i][j] == 2:
                visit[i][j] = True
                q.append([i,j])

    dx = [-1,0,1,0]
    dy = [0,-1,0,1]
    while q:
        tmp = q.popleft()
        x = tmp[0]
        y = tmp[1]

        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]

            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < m:
                if not visit[nx][ny] and b_map[nx][ny] == 0:
                    visit[nx][ny] = True
                    b_map[nx][ny] = 2
                    q.append([nx,ny])

    s_count = 0
    for tmp in b_map:
        s_count += tmp.count(0)

    safe.append(s_count)

# 벽 세우기 dfs
def wall(n, m, w_map, w_count):
    if w_count == 3:
        virus(n,m,w_map)
        return 

    for i in range(n):
        for j in range(m):
            if w_map[i][j] == 0:
                w_map[i][j] = 1
                wall(n,m,w_map,w_count+1)
                w_map[i][j] = 0

# main
n, m = [int(x) for x in sys.stdin.readline().split()]

map = []
for _ in range(n):
    map.append([int(x) for x in sys.stdin.readline().split()])

safe = []

wall(n,m,map,0)

print(max(safe))