[백준] 14502 연구소 (파이썬)

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

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

 

---

풀이과정

문제의 어려웠던 점은 벽 3개를 어디에 설치해야 안전 영역의 최댓값을 구할 수 있을지였다.

모든 경우를 테스팅해보고 그때의 최댓값을 확인해야 하는 완전 탐색을 해야 했다.

효율적인 탐색을 위해 백트레킹 방식을 사용했다.

 

미로 탐색처럼 벽을 제외한 모든 영역을 감염되었을때 그 영역을 개수를 세는 문제이므로 BFS 방식으로 접근했다.

 

from collections import deque
import copy


n, m = map(int, input().split())
graph = []
dx = [0, 0, 1, -1]
dy = [1, -1, 0, 0]

for i in range(n):
    graph.append(list(map(int, input().split())))


def bfs():
    queue = deque()
    tmp_graph = copy.deepcopy(graph)
    # 바이러스의 좌표를 큐에 넣는다
    for i in range(n):
        for j in range(m):
            if tmp_graph[i][j] == 2:
                queue.append((i, j))

    while queue:
        x, y = queue.popleft()
		
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]

            if 0 < nx <= n 0 or 0 < ny <= m:
                continue
            if tmp_graph[nx][ny] == 0: # 감염 여부
                tmp_graph[nx][ny] = 2
                queue.append((nx, ny))

    global answer # 지금까지의 최대 안전 영역의 크기를 저장하는 변수
    cnt = 0 # 안전 영역의 총 개수
    for i in range(n): 
        cnt += tmp_graph[i].count(0) # 0의 개수를 센다
        answer = max(cnt, answer)


def makeWall(cnt):
	# 벽이 3개가 세어지면 바이러스를 퍼뜨려본다
    if cnt == 3:
        bfs()
        return

	# 모든 경우에 대해서 벽 세워보기
    for i in range(n):
        for j in range(m):
            if graph[i][j] == 0: # 빈공간이면 벽 세우기 가능
                graph[i][j] = 1
                makeWall(cnt+1) # 그 다음 벽 세우기
                graph[i][j] = 0 # 다시 벽 허무는 과정 (백트레킹)

 
answer = 0
makeWall(0)
print(answer)