[백준 14502번] 연구소 - 파이썬(python)

14502번: 연구소

분류

• 구현
• 그래프 이론
• 브루트포스 알고리즘
• 그래프 탐색
• 너비 우선 탐색

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.

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.

바이러스가 퍼진 뒤의 모습은 아래와 같아진다.

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

• 연구소에 존재하는 바이러스의 확산을 막기위해 3개의 벽을 세워 최대 안전지대의 개수를 구하는 문제이다.
• 우선은 3개의 벽을 세울 좌표를 조합을 구한다.
• 구한 조합의 배열을 for문을 통해 하나씩 꺼내어 deepcopy로 가져온 연구소에 벽으로 등록한다.
• 그렇게 만들어진 배열을 bfs를 통해 바이러스를 퍼뜨린다.
• 바이러스가 다 퍼진 후 안전지대의 개수를 카운트하고 최대값을 업데이트한다.

코드

from collections import deque
from itertools import combinations
import copy

n, m = map(int, input().split())

arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
visit = [[0]*m for _ in range(n)]

directy = [1,-1,0,0]
directx = [0,0,1,-1]

safe = 0

# 3개의 벽이 세워진 연구소를 기준으로 바이러스를 퍼뜨린다.
def bfs(i,j, temp_visit, temp_arr):
    q = deque()
    q.append((i,j))

    while q:
        y, x = q.popleft()
        for k in range(4):
            dy = directy[k] + y
            dx = directx[k] + x
            if 0 <= dy < n and 0 <= dx < m:
                if temp_arr[dy][dx] == 0 and temp_visit[dy][dx]==0:
                    temp_arr[dy][dx] = 2
                    temp_visit[dy][dx]=1
                    q.append((dy, dx))

# combinations을 사용하여 3개의 벽을 선택하는 조합을 구한다.
temp = []
for i in range(n):
    for j in range(m):
        if arr[i][j]==0:
            temp.append([i,j])

picks = list(combinations(temp,3))

# 구한 조합으로 벽을 세운다.
for pick in picks:
    temp_arr = copy.deepcopy(arr)
    temp_visit = copy.deepcopy(visit)

    for tm in pick:
        temp_arr[tm[0]][tm[1]] = 1

    # 바이러스를 기준으로 bfs를 실행한다.
    for i in range(n):
        for j in range(m):
            if temp_arr[i][j] == 2 and temp_visit[i][j] == 0:
                temp_visit[i][j] = 1
                bfs(i, j, temp_visit, temp_arr)

    # 위의 과정이 끝나고 0의 개수를 센다.
    count = 0
    for i in range(n):
        for j in range(m):
            if temp_arr[i][j] == 0:
                count += 1

    safe = max(safe, count)

print(safe)