백준 14502번: 연구소 - DFS, BFS, 백트래킹 C++ 풀이

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

14502번: 연구소

1.문제설명

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

0은 빈공간이고 1은 벽이고 2는 바이러스다.

바이러스는 상하좌우로 퍼질수 있고 벽은 통과할 수 없다.

벽을 3개 설치해서 바이러스가 퍼지지 않는 빈공간(0)의 최대 개수를 구해야 하는 문제다.

 

 

2.접근방법[알고리즘]

1.추가로 벽(1)을 세개 설치해야한다.

2.벽을 세개 설치 한 뒤 바이러스가 퍼진 결과를 구한다.

3. 그 결과에서 0의 개수를 구해준다.

4. 0의 개수를 저장해주며 벽을 다르게 설치할 때마다 0의 개수를 구하고 최댓값을 출력한다.

 

 

이렇게 풀기 위해서

벽을 세개 설치 하는 걸 DFS함수로 구현했다.

벽을 세개 설치하면 그 때 바이러스를 퍼트린 후 0의 갯수를 리턴한다.

DFS를 돌면서 ans변수에 최댓값을 저장해준다.

void DFS(int x, int y, int L) {
	if (L == 3) {
		//바이러스 BFS 돌고 0 갯수 새기
		ans = max(ans, Count());
	}
	else {
		// 벽 만들기 백트래킹
		for (int i = x; i < n; i++, y=0) {
			for (int j = y; j < m; j++) {
				if (arr[i][j] == 0) {
					arr[i][j] = 1;
					DFS(i, j, L + 1);
					arr[i][j] = 0;
				}
			}
		}
	}
}

2중 for문을 왜 저렇게 쓰는지 이해가 안가면

https://dingcoding.tistory.com/85

백준 15684번 : 사다리 조작 - DFS, 백트래킹, 가지치기의 중요성

위 글의 3.문제풀이코드 부분에 설명을 보면 좋다.

 

 

 

 

벽을 설치한뒤 0의 갯수를 구하는 Count 함수를 구현했다.

int Count() {
	BFS();
	int cnt = 0;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < m; j++) {
			if (arr[i][j] == 0) cnt++;
			else if (arr[i][j] == 2) {
				//arr배열을 재사용하기위해 BFS 돌아서 바이러스가 퍼진 영역을 
				//다시 0으로 만들어준다.
				arr[i][j] = 0;
			}
		}
	}
	//바이러스 초기화 arr 원상태로 만들어줌
	for (int i = 0; i < virus.size(); i++) 
		arr[virus[i].first][virus[i].second] = 2;
	return cnt;
}

 

Count를 다 하고 나면 arr배열에 초기 입력값을 그대로 저장해준다.

 

 

 

 

3.문제풀이코드 C++

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int n, m, arr[10][10], ans;
int dx[4] = { 1,0,-1,0 };
int dy[4] = { 0,1,0,-1 };

vector<pair<int, int> > virus;
queue<pair<int, int > > Q;

// 바이러스 퍼트리는 함수 
void BFS() {
	for (int i = 0; i < virus.size(); i++) {
		Q.push({ virus[i].first, virus[i].second });
	}
	while (!Q.empty()) {
		int x = Q.front().first;
		int y = Q.front().second;
		Q.pop();
		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			int nx = x + dx[i];
			int ny = y + dy[i];
			if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= m) continue;
			if (arr[nx][ny] == 0) {
				//바이러스가 퍼질 수 있는 곳이면 바이러스로 만들어준다.
				arr[nx][ny] = 2;
				Q.push({ nx,ny });
			}
		}
	}
}

//0 갯수 세는 함수 
int Count() {
	BFS();
	int cnt = 0;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < m; j++) {
			if (arr[i][j] == 0) cnt++;
			else if (arr[i][j] == 2) {
				//arr배열을 재사용하기위해 BFS 돌아서 바이러스가 퍼진 영역을 
				//다시 0으로 만들어준다.
				arr[i][j] = 0;
			}
		}
	}
	//바이러스 초기화 arr 원상태로 만들어줌
	for (int i = 0; i < virus.size(); i++) 
		arr[virus[i].first][virus[i].second] = 2;
	return cnt;
}

void DFS(int x, int y, int L) {
	if (L == 3) {
		//바이러스 BFS 돌고 0 갯수 새기
		ans = max(ans, Count());
	}
	else {
		// 벽 만들기 백트래킹
		for (int i = x; i < n; i++, y=0) {
			for (int j = y; j < m; j++) {
				if (arr[i][j] == 0) {
					arr[i][j] = 1;
					DFS(i, j, L + 1);
					arr[i][j] = 0;
				}
			}
		}
	}
}

int main() {
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);
	cin >> n >> m;

	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < m; j++) {
			cin >> arr[i][j];
			if (arr[i][j] == 2) {
				virus.push_back({ i,j });
			}
		}
	}
	DFS(0, 0, 0);
	cout << ans << '\n';
}

14502 연구소 문제 시간, 메모리 

문제풀이후기

다중 for문을 사용해 벽을 세우는 방법도 있다.

그래도 위 코드처럼 DFS를 이용해서 벽을 세우고 백트래킹해주면

더 간결한 것 같다.