[Python/BOJ] 14502. 연구소

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

14502번: 연구소

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.

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

Code

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

# 1. BFS 함수 정의
def bfs(graph, wall, virus) :
    # 1-1. 바이러스 위치를 큐에 삽입
    queue = deque(virus)
    # 1-2. 방문 여부 리스트 생성 후 바이러스 위치 방문 처리
    visited = [[False for _ in range(m)] for _ in range(n)]
    for x, y in virus :
        visited[x][y] = True
    # 1-3. 입력받은 벽 세우기
    for x, y in wall :
        graph[x][y] = 1
    # 1-4.
    while queue :
        x, y = queue.popleft()
        for dir_x, dir_y in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)] :
            nx, ny = x + dir_x, y + dir_y
            # 예외 처리
            if nx < 0 or nx >= n or ny < 0 or ny >= m : continue
            # 해당 위치에 방문한 적 없고 빈 공간일 경우
            if not visited[nx][ny] and not graph[nx][ny] :
                # 방문 처리
                visited[nx][ny] = True
                # 바이러스 생성
                graph[nx][ny] = 2
                # 큐에 다음 위치 삽입
                queue.append((nx, ny))
    # 1-5.
    cnt = 0
    for i in range(n) :
        for j in range(m) :
            if not graph[i][j] : cnt += 1
    # 1-6. 빈 공간 수 반환
    return cnt

def solution(n, m, graph) :
    ans = -float("INF")
    # 2. 빈 공간, 바이러스 리스트 생성
    empty, virus = [], []
    # 3.
    for i in range(n) :
        for j in range(m) :
            # 해당 위치가 빈 공간일 경우
            if graph[i][j] == 0 : empty.append((i, j))
            # 해당 위치가 바이러스일 경우
            elif graph[i][j] == 2 : virus.append((i, j))
    # 4.
    for comb in combinations(empty, 3) :
        # BFS를 통해 안전지대 최댓값 갱신
        ans = max(ans, bfs([arr[:] for arr in graph], comb, virus))
    # 5. 결과 출력
    print(ans)

if __name__ == "__main__" :
    n, m = map(int, input().split())
    graph = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
    solution(n, m, graph)