[백준] 14502 - 연구소 자바

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.

 

 

풀이 방법

1. 조합으로 벽 3개를 세울 수 있는 좌표 찾기

2. 그 좌표를 벽으로 바꾼 후 바이러스 확산(bfs 이용)

3. 각각의 경우마다 총 바이러스 수 중 가장 작은 바이러스 수일 때 안전영역이 최대가 됨

 

 

내 코드

import java.awt.Point;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main_14502 {
	static int N, M, wallCnt, minVirus=Integer.MAX_VALUE;
	static int[][] map;
	static Point[] build;
	static List<Point> canBuild = new ArrayList<>();
	static List<Point> virus = new ArrayList<>();
	static int[] dy = {-1,1,0,0};
	static int[] dx = {0,0,-1,1};
	
	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];
		build = new Point[3];
		
		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) canBuild.add(new Point(j, i));
				else if(map[i][j] == 1) wallCnt++;
				else virus.add(new Point(j, i));
			}
		}
		
		combi(0, 0);
		System.out.println(N*M - (wallCnt+3+minVirus));
		
		br.close();
	}
	
	static boolean flag;
	static void combi(int cnt, int start) {
		if(cnt == 3) {
			minVirus = Math.min(minVirus, spread());
			return;
		}
		for (int i = 0; i < canBuild.size(); i++) {
			build[cnt] = canBuild.get(i);
			combi(cnt+1, i+1);
		}
	}
	
	static int spread() {
		int virusCnt = virus.size();
		int[][] newMap = new int[N][M];
		copy(newMap, map);
		
		//벽 세우기
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			newMap[build[i].y][build[i].x] = 1;
		}
		
		//바이러스 퍼지기
		boolean[][] visited = new boolean[N][M];
		Queue<Point> queue = new LinkedList<>();
		for (int i = 0; i < virus.size(); i++) {
			queue.offer(virus.get(i));
			visited[virus.get(i).y][virus.get(i).x] = true;
		}
		
		while(!queue.isEmpty()) {
			Point cur = queue.poll();
			
			for (int d = 0; d < 4; d++) {
				int ny = cur.y + dy[d];
				int nx = cur.x + dx[d];
				
				if(ny<0 || ny>=N || nx<0 || nx>=M) continue;
				if(visited[ny][nx] || newMap[ny][nx] != 0) continue;
				
				queue.offer(new Point(nx, ny));
				visited[ny][nx] = true;
				virusCnt++;
				newMap[ny][nx] = 2;
			}
		}
		
		return virusCnt;
	}
	
	static void copy(int[][] newMap, int[][] map) {
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			for (int j = 0; j < M; j++) {
				newMap[i][j] = map[i][j];
			}
		}
	}
}