백준 14502: 연구소/bfs 이용

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.

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;


const int MAX = 8;
int N, M;
int v[MAX][MAX], tmp[MAX][MAX];

int dx[] = { -1, 0, 1, 0 };
int dy[] = { 0, -1, 0, 1 };
queue<pair<int, int>> q;

bool isInside(int x, int y);
void wall(int);
void bfs();
void copy(int a[][MAX], int b[][MAX]);

int SAFE = 0;

void print();

int main() {
    cin >> N >> M; // 세로 i, 가로 j
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            int t;
            cin >> t;
            v[i][j]=t;
        }
    }

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            if (v[i][j] == 0) {
                copy(tmp, v);
                //print();
                tmp[i][j] = 1;
                wall(1);
                tmp[i][j] = 0;
            }
        }
    }

    cout << SAFE;
    return 0;
}

void bfs() {
    int after[MAX][MAX];
    copy(after, tmp);
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            if (after[i][j] == 2) {
                q.push({ i, j });
            }
        }
    }
    while (!q.empty()) {
        int xx = q.front().first;
        int yy = q.front().second;
        q.pop();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nx = xx + dx[i];
            int ny = yy + dy[i];
            if (isInside(nx, ny) && after[nx][ny] == 0) {
                after[nx][ny] = 2;
                q.push({ nx, ny });
            }
        }
    }
    int c = 0;
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            if (after[i][j] == 0) {
                c++;
            }
        }
    }
    if (c > SAFE)SAFE = c;
}

void wall(int cnt) {
    if (cnt == 3) {
        bfs();
        return;
    }
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            if (tmp[i][j] == 0) {
                tmp[i][j] = 1;
                wall(cnt+1);
                tmp[i][j] = 0;
            }
            
        }
    }
}


bool isInside(int x, int y) {
    return (0 <= x && x < N && 0 <= y && y < M);
}

void copy(int a[][MAX], int b[][MAX]) {
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            a[i][j] = b[i][j];
        }
    }
}


void print() {
    printf("-----------------------------------------------\n");
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            printf("%d ", v[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    
}

사실 이 문제는 나에게 역대급으로 어려웠다ㅠㅠㅠㅠ

구글링 해서 문제 풀이를 봐도 혼자서 생각 못할 문제인 것 같다...

방법은 맵 전체를 돌며 빈칸이 나올 시, 해당 빈칸은 벽으로 바꾼 뒤, 2개씩 선택하는 조합 함수로 이동하는 방식으로 하였다.

⇒ main함수에서 tmp라는 임시 배열에 원본 배열을 복사하고,

이 tmp에 벽을 하나 정해두고, wall 함수에서 남은 두 개의 벽을 배열을 돌려가며 정하고, 벽 세개가 다 정해지면,

bfs를 돌려 새로운 임시 변수 after 배열에 tmp배열을 복사해서 bfs를 돌려서 이 조건에서의 0의 총 개수를 구해

최대 0의 개수를 구해주면 된다.