[파이썬 | BOJ | 14502] 연구소

시국에 맞는 바이러스 문제를 풀어보겠다.

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

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.

 

풀이

N, M의 제한이 8까지이므로, 임의의 8 * 8 격자 중 3개를 선택하는 모든 경우의 수를 탐색하고, 각 경우의 수에서 BFS탐색을 통한 바이러스 확산 범위를 계산한다.

 

재귀함수를 이용해서, 어떤 임의의 구역 i, j에다가 벽을 설치하는 경우와 설치하지 않는 경우로 분기하여 재귀적으로 함수를 호출하고, 벽이 3개가 되면, 그 때의 연구소 구조에서 바이러스를 퍼트려서, BFS로 바이러스가 퍼지지 않은 구역의 개수를 세면 된다.

 

이때 주의할 점은 오리지널 연구소 구조를 저장해야 하고, 새로 벽을 쳐서 바이러스가 퍼지는 temporary 연구소 구조를 저장하는데, 일반적으로 =를 사용해서 리스트를 복사하면 안되고, 이중 for문을 통해서 하나씩 복사해줘야 했다.

확실하게는 모르겠지만 아마 파이썬 내부적으로 값을 복사하는 것이 아닌, 주소값을 복사하는 형태의 자료 구조를 가지는 것 같다.

 

 

import sys
from queue import deque
read = sys.stdin.readline
p = [[-1,0],[1,0],[0,-1],[0,1]]
maxAns = -1
def cpyLab(a):
    '''
    b = []
    for i in a:
        b.append(i)
 
    잘은 모르겠지만 파이썬 자료구조상의 이유로 복사가 되지않고, 포인터가 복사되는듯하다. 
    즉 b와 a가 동일한 주소의 이차원 배열을 가리키게 되어서 cpy의 목적에 맞지 않게된다.  
    '''
 
    b = [[0 for _ in range(M)] for _ in range(N)]
    for i in range(N):
        for j in range(M):
            b[i][j] = a[i][j]
    return b
 
def coronaVirus(originLab):
    global maxAns
 
    tempLab = cpyLab(originLab)
    q = deque()
    for i in range(N):
        for j in range(M):
            if tempLab[i][j] == 2:
                q.append([i,j])
 
    while q:
        nowI, nowJ = map(int, q.popleft())
        for i in range(4):
            nextI, nextJ = nowI + p[i][0], nowJ + p[i][1]
            if nextI >= 0 and nextI < N and nextJ >= 0 and nextJ < M:
                if tempLab[nextI][nextJ] == 0:
                    tempLab[nextI][nextJ] = 2
                    q.append([nextI, nextJ])
    ans = 0
    for i in tempLab:
        ans += i.count(0)
    if ans > maxAns:
        maxAns = ans
    return
 
def Wall(cnt):
    if cnt == 3:
        coronaVirus(originLab)
        return
    else:
        for i in range(N):
            for j in range(M):
                if originLab[i][j] == 0:
                    originLab[i][j] = 1
                    Wall(cnt+1)
                    originLab[i][j] = 0
 
N, M = map(int, read().split())
originLab = []
 
for _ in range(N):
    originLab.append(list(map(int, read().split())))
 
Wall(0)
print(maxAns)