[백준] 14502 연구소 (파이썬)

골드 Ⅳ

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

14502번: 연구소

 

📄 문제

• 인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에서 바이러스가 유출되었다.
• 바이러스의 확산을 막기 위해서 연구소에 벽을 세우려고 한다.
• 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.
• 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. 
• 벽을 3개 세운 뒤, 바이러스가 퍼질 수 없는 곳을 안전 영역이라고 한다.

 

연구소의 지도가 주어졌을 때 얻을 수 있는 안전 영역 크기의 최댓값을 구하는 프로그램을 작성하시오.

• 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스가 있는 곳이다.
• 아무런 벽을 세우지 않는다면, 바이러스는 모든 빈 칸으로 퍼져나갈 수 있다.

 

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💡 아이디어

• 벽을 세울 수 있는 빈칸의 위치를 모두 저장한다.
• 빈칸들 중에서 3개를 선택하는 모든 경우를 찾아, 각각의 경우를 탐색한다.
• 해당 경우에서 선택한 3개의 빈칸에 벽을 세운다.
• 벽이 세워진 직사각형에 너비 우선 탐색(BFS)을 수행한다.
  1. 바이러스가 없는 안전 영역이 가능한 영역이 있는지 찾는다. 
  2. 안전 영역이 있다면 크기가 얼마인 지 찾는다.
• 너비 우선 탐색(BFS)은
  
  • 안전 영역인 빈칸의 개수를 반환해야 하기 때문에 처음에 저장해 놓은 빈칸의 위치를 위주로 탐색한다.
  • 방문 체크를 하며 해당 구역 내에 바이러스가 존재하는지 확인한다.
  • 빈칸을 만날 때마다 개수를 센다.
  • 해당 영역의 탐색이 끝나고 바이러스가 있으면 0을 반환한다.
  • 바이러스가 없으면 안전 영역이므로 해당 영역의 빈칸의 개수를 반환한다.

• 너비 우선 탐색(BFS)을 통해 반환된 안전 영역의 크기를 저장한다.
• 해당 경우의 안전 영역 크기를 이미 저장되어 있는 크기와 비교하여 안전 영역의 최댓값을 갱신한다.

 

📝 문제 풀이 (Code)

from itertools import combinations
import sys
input = sys.stdin.readline

# 안전 영역 크기 찾기
def bfs(i, j):
    stack = [(i, j)]
    visited[i][j] = 1
    cnt = 1
    virus = False
    while stack:
        i, j = stack.pop()

        for k in range(4):
            ni = i + di[k]
            nj = j + dj[k]
            # 벽 아니고 방문 안했으면 탐색
            if 0 <= ni < n and 0 <= nj < m and not visited[ni][nj] and graph[ni][nj] != 1:
                visited[ni][nj] = 1
                stack.append((ni, nj))
                # 안전 영역 개수 세기
                if graph[ni][nj] == 0:
                    cnt += 1
                else:
                    # 바이러스 존재 체크
                    virus = True
    # 해당 영역에 바이러스가 존재하면 안전영역 0
    if virus:
        return 0
    return cnt


n, m = map(int, input().split())
graph = []
# 벽 후보가 될 수 있는 빈칸 위치 저장
candidate = dict()
# 후보 key(인덱스) 체크
wallCnt = 0
di = [0, 1, 0, -1]
dj = [1, 0, -1, 0]

for r in range(n):
    arr = list(map(int, input().split()))
    graph.append(arr)
    for c in range(m):
        # 빈칸 위치 저장
        if arr[c] == 0:
            candidate[wallCnt] = (r, c)
            wallCnt += 1

# 안전 영역 크기의 최댓값 저장
ans = 0
# 빈칸 3개를 뽑는 경우의 수
for case in combinations(candidate, 3):
    visited = [[0]*m for _ in range(n)]
    # 현재 경우의 안전 영역 저장
    safety = 0
    # 뽑은 3개의 벽 체크
    for idx in case:
        x, y = candidate[idx]
        visited[x][y] = 1

    # 안전 영역 크기 찾기
    for key in candidate:
        i,j = candidate[key]
        if visited[i][j] == 0:
            safety += bfs(i, j)
    # 안전 영역 최댓값 갱신
    ans = max(ans, safety)
print(ans)