[백준/JAVA] 🥇 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.

예제 입출력 

 

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

14502번: 연구소

 

 

 

풀이

3개 벽을 세우는 모든 경우의 수를 만드는 DFS

벽을 세우고 난 뒤, 바이러스가 퍼지는 모습을 그리는 BFS - 깊은 복사 !!

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;
class Point{
    int x, y;
    Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}
public class Main {
    static final int dx[] = {-1, 0, 1, 0};  //상하좌우 방향 설정
    static final int dy[] = {0, 1, 0, -1};  //상화좌우 방향 설정
    static int originalMap[][];
    static int n,m;
    static int answer = Integer.MIN_VALUE;

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        n = sc.nextInt();
        m = sc.nextInt();
        originalMap = new int[n][m];
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for (int j=0; j<m; j++) {
                originalMap[i][j]=sc.nextInt();
            }
        }
        Main.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(originalMap[i][j]==0) {
                    originalMap[i][j]=1;
                    DFS(wallCount+1);
                    originalMap[i][j]=0;
                }
            }
        }
    }

    public static void BFS(){
        Queue<Point> Q = new LinkedList<>();
        int[][] map = new int[n][m];
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for(int j=0; j<m; j++) {
                map[i][j] = originalMap[i][j];
                if(map[i][j]==2) Q.offer(new Point(i, j));
            }
        }

        while(!Q.isEmpty()) {
            Point cur = Q.poll();
            for(int i=0; i<4; i++) {
                int nx = cur.x + dx[i];
                int ny = cur.y + dy[i];
                if(nx>=0 && nx<n && ny>=0 && ny<m && map[nx][ny]==0){
                    map[nx][ny]=2;
                    Q.offer(new Point(nx, ny));
                }
            }
        }

        countSafeZone(map);
    }

    public static void countSafeZone(int[][] map){
        int cnt=0;
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for (int j=0; j<m; j++) {
                if(map[i][j]==0) cnt++;
            }
        }

        answer = Math.max(answer, cnt);
    }


}

 

 

 

느낀점

1. DFS BFS 혼합 사용

처음 골드 문제에 도전하면서 그동안 왜 코테에서 떨어졌는지 너무 잘 알게 됐다.

DFS, BFS 두 가지를 따로 구현할 줄만 알았지, 진짜 DFS의 쓰임새와 진짜 BFS의 쓰임새는 몰랐던 것 같다.

DFS는 백트래킹을 통해 모든 경우의 수를 체크할 수 있고, BFS는 한 Point를 기준으로 퍼져나가는 것을 체크할 수 있다.

 

 

2. 얕은 복사 vs 깊은 복사

연구소 문제같은 경우 DFS가 진행될 때마다 originalMap의 값이 바뀌기 때문에

이를 얕은 복사로 접근하면 originalMap의 값이 바뀔 위험이 있다.

따라서 BFS에서 originalMap을 복사해 사용해야 안전하다.

 

얕은복사 = originalMap의 주소를 새로운 객체로 접근하는 것. 새로운 객체로 originalMap에 직접 접근하기 때문에 값 변경 위험이 있다.

깊은복사 = 새로운 2차원 배열에 originalMap의 값만 복사하는 것. 주소 값이 옮겨지지 않아 originalMap의 값이 변경될 위험이 없다.