[백준] 연구소 14502번 (Python)

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 입력 1

7 7
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

예제 출력 1

27

예제 입력 2

4 6
0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 2
1 1 1 0 0 2
0 0 0 0 0 2

예제 출력 2

9

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아이디어 과정

• 바로 안전영역 크기의 최댓값을 구할 방법을 생각할 수 없었다.
• 벽은 반드시 3개를 세워야만 하기 때문에 벽을 세울 수 있는 공간 0의 좌표를 모두 기록한다.
  • 기록한 좌표를 3개씩 조합한다.
• 조합에 따라 벽을 세운 연구실을 모두 탐색하면서 현재위치가 바이러스가 있는 2라면 bfs를 상하좌우로 움직이며 바이러스를 최대한 퍼뜨린다.
• 이후 남은 안전영역(0)의 갯수를 카운트 해준다.
• 안전영역의 최댓값을 출력한다.

import sys
import copy
from collections import deque
from itertools import combinations

n, m = map(int, sys.stdin.readline().rstrip().split())

lab = []
visited = [[False] * m for _ in range(n)]
for i in range(n):
    lab.append(list(map(int, sys.stdin.readline().rstrip().split())))

# 상, 하, 좌, 우
mx = [-1,1,0,0]
my = [0,0,-1,1]

#벽이 들어 갈 수 있는 좌표(x, y)를 canWall 리스트에 담는다.
canWall = []
for i in range(n):
    for j in range(m):
        if lab[i][j] == 0:
            canWall.append((i,j))

#canWall리스트에서 3개씩 조합한다.
wa = list(combinations(canWall, 3))

#바이러스가 퍼지는 bfs
def bfs(temp, row, col):
    queue = deque()
    queue.append((row,col))

    while queue:
        x, y = queue.popleft()
        for i in range(4):
            nrow = x + mx[i]
            ncol = y + my[i]
            if 0 <= nrow < n and 0 <= ncol < m and temp[nrow][ncol] == 0:
                queue.append((nrow, ncol))
                temp[nrow][ncol] = 2
    return temp


answer = []

for i in wa:        #연구실 벽 초기화
    temp = copy.deepcopy(lab)
    count = 0
    for x, y in i:
        temp[x][y] = 1
    for row in range(n):
        for col in range(m):
            if temp[row][col] == 2:
                temp = bfs(temp, row, col)

    for row in range(n):
        for col in range(m):
            if temp[row][col] == 0:
                count += 1
    answer.append(count)
print(max(answer))