[JAVA] 백준 14502번 연구소
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.
풀이과정
1. N, M 을 입력받아 map[N][M] 을 생성한다. 그리고 map 안에 주어진 값들이 넣는다.
[ 0인 경우 zero_cnt 증가, 2인 경우 virus_cnt 증가
-> 후에 0과 2 를 가진 좌표들을 배열에 넣기 위해서 배열의 크기를 알아낸다. ]
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
N = Integer.parseInt(st.nextToken());
M = Integer.parseInt(st.nextToken());
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());
if(map[i][j] == 0) {
zero_cnt ++;
}
if(map[i][j] == 2) {
virus_cnt ++;
}
}
}
2. 앞서 구한 zero_cnt, virus_cnt 크기만큼의 zeros, viruses 배열 생성
다시 한 번 map을 반복문을 통해 탐색하며 zeros 배열에는 0의 좌표들, viruses 배열에는 2의 좌표들을 넣는다.
[ y좌표와 x좌표를 가진 Node 노드를 이용한다. ]
zeros = new Node[zero_cnt];
viruses = new Node[virus_cnt];
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
if(map[i][j] == 0) {
zeros[zero_cnt_idx++] = new Node(i, j);
}
if(map[i][j] == 2) {
viruses[virus_cnt_idx++] = new Node(i,j);
}
}
}
3. 조합을 통해서 zeros 배열에서 0의 좌표들을 세 가지씩 뽑아와 각 경우마다 map을 생성해 답을 구한다.
zero_gets = new Node[3];
Comb(0,0);
3_1. 기존의 map 을 check_map 에 복사한다.
int check_map[][] = new int[N][M];
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
check_map[i][j] = map[i][j];
}
}
3_2. 조합을 통해 얻은 0의 좌표 세 가지를 이용해 그 자리를 벽 ( 1 ) 로 채운다.
for(int i=0; i<zero_gets.length; i++) {
check_map[zero_gets[i].y][zero_gets[i].x] = 1;
}
3_3. 사방탐색을 위한 queue를 생성해 바이러스들의 좌표들을 넣는다.
Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
for(int i=0; i<viruses.length; i++) {
queue.add(new Node(viruses[i].y , viruses[i].x));
}
3_4. 사방탐색을 진행한다. 벽으로 막혀있거나 이미 바이러스가 퍼져있는 경우가 아니면 바이러스가 퍼진다.
while(!queue.isEmpty()) {
Node p = queue.poll();
int y = p.y;
int x = p.x;
for(int i=0; i<dy.length; i++) {
int ny = y + dy[i];
int nx = x + dx[i];
if(ny < 0 || nx < 0 || ny >= N || nx >= M || check_map[ny][nx] == 1 || check_map[ny][nx] == 2) {
continue;
}
else {
check_map[ny][nx] = 2;
queue.add(new Node(ny, nx));
}
}
}
3_5. 바이러스가 퍼진 이후 check_map 전체를 탐색해 안전구역의 수를 구한다.
int safe_cnt = 0;
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
if(check_map[i][j] == 0) {
safe_cnt ++;
}
}
}
3_6. 이번 조합의 경우에서 안전구역의 수와 max 를 비교하여 최대값을 계속 갱신한다.
if(max < safe_cnt) {
max = safe_cnt;
}
4. 최대값을 출력한다.
System.out.println(max);
Solution
import java.util.*;
import java.io.*;
public class BaekJoon_14502_연구소 {
public static int dy[] = {-1, 1, 0, 0};
public static int dx[] = {0, 0, -1, 1};
public static class Node{
int y;
int x;
public Node(int y, int x) {
this.y = y;
this.x = x;
}
}
public static int N, M, zero_cnt, zero_cnt_idx, virus_cnt, virus_cnt_idx, max;
public static int map[][];
public static Node zeros[], zero_gets[], viruses[];
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
N = Integer.parseInt(st.nextToken());
M = Integer.parseInt(st.nextToken());
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());
if(map[i][j] == 0) {
zero_cnt ++;
}
if(map[i][j] == 2) {
virus_cnt ++;
}
}
}
zeros = new Node[zero_cnt];
viruses = new Node[virus_cnt];
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
if(map[i][j] == 0) {
zeros[zero_cnt_idx++] = new Node(i, j);
}
if(map[i][j] == 2) {
viruses[virus_cnt_idx++] = new Node(i,j);
}
}
}
zero_gets = new Node[3];
Comb(0,0);
System.out.println(max);
}
private static void Comb (int cnt, int start) {
if(cnt == 3) {
int check_map[][] = new int[N][M];
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
check_map[i][j] = map[i][j];
}
}
for(int i=0; i<zero_gets.length; i++) {
check_map[zero_gets[i].y][zero_gets[i].x] = 1;
}
Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
for(int i=0; i<viruses.length; i++) {
queue.add(new Node(viruses[i].y , viruses[i].x));
}
while(!queue.isEmpty()) {
Node p = queue.poll();
int y = p.y;
int x = p.x;
for(int i=0; i<dy.length; i++) {
int ny = y + dy[i];
int nx = x + dx[i];
if(ny < 0 || nx < 0 || ny >= N || nx >= M || check_map[ny][nx] == 1 || check_map[ny][nx] == 2) {
continue;
}
else {
check_map[ny][nx] = 2;
queue.add(new Node(ny, nx));
}
}
}
int safe_cnt = 0;
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<M; j++) {
if(check_map[i][j] == 0) {
safe_cnt ++;
}
}
}
if(max < safe_cnt) {
max = safe_cnt;
}
return;
}
for (int i = start; i < zero_cnt; i++) {
zero_gets[cnt] = new Node(zeros[i].y , zeros[i].x);
Comb(cnt + 1, i + 1);
}
}
}