[이것이 코딩테스트다] 연구소

Turtle·2024년 9월 17일
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🗃️문제 설명

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.

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.

첫째 줄에 얻을 수 있는 안전 영역의 최대 크기를 출력한다.

🖥️코드

import sys, copy
input = sys.stdin.readline
from collections import deque
from itertools import combinations

N, M = map(int, input().split())
maps = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]

empty = []
wall = []
virus = []
for i in range(N):
    for j in range(M):
        if maps[i][j] == 0:
            empty.append((i, j))
        elif maps[i][j] == 1:
            wall.append((i, j))
        elif maps[i][j] == 2:
            virus.append((i, j))

def BFS(a, b, cp):
    visited = [[False] * (M + 1) for _ in range(N + 1)]
    q = deque()
    q.append((a, b))
    visited[a][b] = True
    while q:
        dy = [1, 0, -1, 0]
        dx = [0, 1, 0, -1]
        y, x = q.popleft()
        for i in range(4):
            ny = y + dy[i]
            nx = x + dx[i]
            if ny < 0 or ny >= N or nx < 0 or nx >= M:
                continue
            if 0 <= ny < N and 0 <= nx < M and not visited[ny][nx]:
                if cp[ny][nx] == 0:
                    cp[ny][nx] = 2
                    visited[ny][nx] = True
                    q.append((ny, nx))

answer = float('inf') * (-1)
for comb in combinations(empty, 3):
    cp = copy.deepcopy(maps)
    for cy, cx in comb:
        cp[cy][cx] = 1
    for vy, vx in virus:
        BFS(vy, vx, cp)    
    result = 0
    for line in cp:
        result += line.count(0)
    answer = max(answer, result)
print(answer)

🧠아이디어

알고리즘 유형 : BFS/DFS + 조합

입력 조건 분석

  • 지도의 최대 크기 : 8 x 8
    • 문제에서 벽 3개를 설치해서 얻을 수 있는 안전 영역의 최대 크기를 구하라고 했으므로 가장 중요한 것은 안전 영역의 크기를 최대한 크게 하는 것에 포커스를 맞춘다.
    • 바이러스는 2개, 벽은 없다고 가정하면 빈칸의 개수는 최대 62개가 나오게 된다.
  • 62개 중에서 3개를 택하는 조합 결과를 계산하면 1억보다 작은 값이 나오므로 조합을 돌려도 무방할 것이라고 판단하여 조합을 사용

코딩테스트에서는 컨벤션, 클린코드 다 중요하지 않다.
바로 코드를 작성하기보다는 문제를 읽고 무엇을 구해야 하는지 파악한 후 알고리즘을 설계할 수 있는 능력을 기르도록 하자.

🔒문제 출처 및 참고 코드

이것이 코딩테스트다 with 파이썬 - 연구소
모범 답안 - 연구소

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