Java 14502 연구소

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

14502번: 연구소

 

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.

 

 

풀이 :

접근 방법을 총 세가지 단계로 분류하여 접근을 하였다.

 

1 . 모든 경우의 수로 벽을 세우기.

재귀함수를 이용해 벽이 3개가 된다면 spread메서드를 실행한다.

 

2. 바이러스 퍼트리기.

상,하,좌,우 만으로 갈 수 있기 때문에 미리 정의해둔 dx,dy를 이용해 이동하며 바이러스를 퍼트린다.

 

3. 안전영역 체크하기.

map을 순회하며 0의 갯수를 카운트하여 static변수인 max와 비교하여 크면 max로 값이 치환된다.

 

 

처음에 입력받은 map의 정보를 유지하기 위해서 copyMap이라는 2차원 배열 변수를 선언한 뒤 값을 복사하여 사용하였습니다.

그리고 그래프의 범위를 벗어나지 않았거나, 값이 0일 경우에만 바이러스는 퍼질 수 있기에 조건식을 걸어주고 조건에 부합한 좌표값이라면 큐에 넣어주는 식으로 bfs를 이용하여 풀이하였습니다.

 

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.IOException;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static int[] dx = {-1, 0, 1, 0};
    static int[] dy = {0, -1, 0, 1};
    static int N, M;
    static int[][] map;
    static int max = Integer.MIN_VALUE;

    static void makeWall(int cnt, int startX, int startY) {
        if (cnt == 3) {
            spread();
            return;
        }

        for (int i = startX; i <= N; i++) {
            int j = (i == startX) ? startY : 1;
            for (; j <= M; j++) {
                if (map[i][j] == 0) {
                    map[i][j] = 1;
                    makeWall(cnt + 1, i, j + 1);
                    map[i][j] = 0;
                }
            }
        }
    }

    static void spread() {
        int[][] copyMap = new int[N + 1][M + 1];
        Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
        for (int i = 1; i <= N; i++) {
            copyMap[i] = map[i].clone();
            for (int j = 1; j <= M; j++) {
                if (copyMap[i][j] == 2) {
                    q.add(new int[]{i, j});
                }
            }
        }

        while (!q.isEmpty()) {
            int[] cur = q.poll();
            int x = cur[0];
            int y = cur[1];

            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = x + dx[i];
                int ny = y + dy[i];

                if (nx >= 1 && nx <= N && ny >= 1 && ny <= M && copyMap[nx][ny] == 0) {
                    copyMap[nx][ny] = 2;
                    q.add(new int[]{nx, ny});
                }
            }
        }

        checkSafeArea(copyMap);
    }

    static void checkSafeArea(int[][] copyMap) {
        int cnt = 0;
        for (int i = 1; i <= N; i++) {
            for (int j = 1; j <= M; j++) {
                if (copyMap[i][j] == 0) {
                    cnt++;
                }
            }
        }
        max = Math.max(max, cnt);
    }

    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 + 1][M + 1];

        for (int i = 1; i <= N; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 1; j <= M; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }

        makeWall(0, 1, 1);
        System.out.println(max);
    }
}