[백준] 14502 연구소 (자바)

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.

 

풀이과정

1. DFS를 통해서 벽을 3개 세우는 모든 경우의 수를 구해준다.

public static void dfs(int wallCount) {
    if (wallCount == 3) {
        bfs();
        return;
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            if (board[i][j] == 0) {
                board[i][j] = 1;
                dfs(wallCount + 1);
                board[i][j] = 0;
            }
        }
    }
}

2. 벽을 3개 세웠으면 BFS를 통해서 감염을 시작한다.

이 때 다른 경우의 수에 영향을 미치지 않기 위해 원본 board를 깊은 복사한 새로운 배열을 만들어 감염을 시작해야한다!!

int[][] copyBoard = new int[n][m];
for (int i = 0; i < n; i++) {
    copyBoard[i] = board[i].clone();
}

3. 감염을 마치면 안전지대가 얼마나 있는지 확인한다.

public static void checkSaveZone(int[][] map) {
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            if (map[i][j] == 0) {
                count++;
            }
        }
    }
    answer = Math.max(count, answer);
}

코드

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

public class Main {
    static int n, m;
    static int[][] board;
    static int[] dx = {1, -1, 0, 0};
    static int[] dy = {0, 0, -1, 1};
    static int answer = Integer.MIN_VALUE;

    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        n = in.nextInt();
        m = in.nextInt();
        board = new int[n][m];

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                board[i][j] = in.nextInt();
            }
        }
        dfs(0);
        System.out.println(answer);
    }

    public static void dfs(int wallCount) {
        if (wallCount == 3) {
            bfs();
            return;
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if (board[i][j] == 0) {
                    board[i][j] = 1;
                    dfs(wallCount + 1);
                    board[i][j] = 0;
                }
            }
        }
    }

    public static void bfs() {
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if (board[i][j] == 2) {
                    queue.offer(new int[]{i, j});
                }
            }
        }

        int[][] copyBoard = new int[n][m];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            copyBoard[i] = board[i].clone();
        }

        while (!queue.isEmpty()) {
            int[] now = queue.poll();
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int nx = now[0] + dx[i];
                int ny = now[1] + dy[i];
                if (nx >= 0 && ny >= 0 && nx < n && ny < m) {
                    if (copyBoard[nx][ny] == 0) {
                        queue.offer(new int[]{nx, ny});
                        copyBoard[nx][ny] = 2;
                    }
                }
            }
        }
        checkSaveZone(copyBoard);
    }

    public static void checkSaveZone(int[][] map) {
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if (map[i][j] == 0) {
                    count++;
                }
            }
        }
        answer = Math.max(count, answer);
    }
}