[BOJ/골드4] 14502 연구소 (BFS/Pypy3 파이썬)

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.

 

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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.

 

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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

 

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문제를 고민하며 작성했던 글

 

이 문제에서 생각해야하는 부분은 크게 2가지이다.

바이러스를 어떻게 전염 시킬지 + 벽을 어떻게 세울 지?

현재 dfs 챕터를 풀고 있었기 때문에 단 번에 bfs를 이용해서 바이러스를 전염시키면 되겠구나 생각을 했다.

하지만 벽을 어떻게 세워야할 지 규칙이 있는 지 생각해봤는데......

리스트 크기가 상당히 작은 것을 보고 완전 탐색을 이용하면 풀 수 있을 거 같았다.

 

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코드

from collections import deque
import copy

dx = [1,0,-1,0]
dy = [0,1,0,-1]

n,m = map(int,input().split())
yeon = [list(map(int,input().split())) for _ in range(n)]
visited = [[False] * m for _ in range(n)]
virus = []
res = []

for x in range(n):
    for y in range(m):
        if yeon[x][y] == 2 :
            virus.append((x,y))

def bfs():

    arr = copy.deepcopy(yeon)
    vis = copy.deepcopy(visited)
    q = deque([])
    for v in virus :
        virusx = v[0]
        virusy = v[1]
        q.append((virusx,virusy))
        vis[virusx][virusy] = True

    while q:
        r,c = q.popleft()

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

            if 0<=nx<n and 0<=ny<m :
                if not vis[nx][ny] and arr[nx][ny] != 1 :
                    q.append((nx,ny))
                    vis[nx][ny] = True
                    arr[nx][ny] = 2

    cnt = 0
    for a in range(n):
        for b in range(m):
            if arr[a][b] == 0 :
                cnt += 1
    res.append(cnt)

for q in range(n):
    for w in range(m):
        if yeon[q][w] == 0 :
            yeon[q][w] = 1

            for e in range(n):
                for r in range(m):
                    if yeon[e][r] == 0 :
                        yeon[e][r] = 1

                        for t in range(n):
                            for y in range(m):
                                if yeon[t][y] == 0:
                                    yeon[t][y] = 1
                                    bfs()
                                    yeon[t][y] = 0
                        yeon[e][r] = 0
            yeon[q][w] = 0
print(max(res))

.......................

복잡한 구현은 아직도 나에겐 너무 어렵다.

이제 좌표 상에서 dfs/bfs 는 어느정도 적응이 됐는데 구현은 아직도 갈 길이 멀게 느껴진다.

6중 포문을 쓰면서도 이게 맞나 싶었다........

python3으로 제출하니 당연히 시간 초과... 아 아니구나 싶었는데 pypy로 제출하니 정답처리가 되었당.

6중 포문을 이용해 일일히 벽을 세웠는데 정답 코드를 보니 다른 방법으로 하는 거 같았다.

다음번에 해답 속 코드도 흡수해야겠다........

 

+) 벽의 위치만 바꾸며 새로 bfs를 쓸 때마다 배열을 초기화하고 싶은데 방법을 잘 몰랐다.

deepcopy를 이용하면 일일히 2차원 리스트를 초기화 시키지 않아도 된다!