[백준 17141] 연구소 2 -JAVA //le_effort//

연구소 2

 

시간 제한	메모리 제한	제출	정답	맞은 사람	정답 비율
1 초	512 MB	1971	888	605	43.369%

문제

인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에 승원이가 침입했고, 바이러스를 유출하려고 한다. 승원이는 연구소의 특정 위치에 바이러스 M개를 놓을 것이고, 승원이의 신호와 동시에 바이러스는 퍼지게 된다.

연구소는 크기가 N×N인 정사각형으로 나타낼 수 있으며, 정사각형은 1×1 크기의 정사각형으로 나누어져 있다. 연구소는 빈 칸, 벽으로 이루어져 있으며, 벽은 칸 하나를 가득 차지한다.

일부 빈 칸은 바이러스를 놓을 수 있는 칸이다. 바이러스는 상하좌우로 인접한 모든 빈 칸으로 동시에 복제되며, 1초가 걸린다.

예를 들어, 아래와 같이 연구소가 생긴 경우를 살펴보자. 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스를 놓을 수 있는 칸이다.

xxxxxxxxxx
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 2 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 0 0 2

M = 3이고, 바이러스를 아래와 같이 놓은 경우 6초면 모든 칸에 바이러스를 퍼뜨릴 수 있다. 벽은 -, 바이러스를 놓은 위치는 0, 빈 칸은 바이러스가 퍼지는 시간으로 표시했다.

xxxxxxxxxx
6 6 5 4 - - 2
5 6 - 3 - 0 1
4 - - 2 - 1 2
3 - 2 1 2 2 3
2 2 1 0 1 - -
1 - 2 1 2 3 4
0 - 3 2 3 4 5

시간이 최소가 되는 방법은 아래와 같고, 5초만에 모든 칸에 바이러스를 퍼뜨릴 수 있다.

xxxxxxxxxx
0 1 2 3 - - 2
1 2 - 3 - 0 1
2 - - 2 - 1 2
3 - 2 1 2 2 3
3 2 1 0 1 - -
4 - 2 1 2 3 4
5 - 3 2 3 4 5

연구소의 상태가 주어졌을 때, 모든 빈 칸에 바이러스를 퍼뜨리는 최소 시간을 구해보자.

입력

첫째 줄에 연구소의 크기 N(5 ≤ N ≤ 50), 놓을 수 있는 바이러스의 개수 M(1 ≤ M ≤ 10)이 주어진다.

둘째 줄부터 N개의 줄에 연구소의 상태가 주어진다. 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스를 놓을 수 있는 칸이다. 2의 개수는 M보다 크거나 같고, 10보다 작거나 같은 자연수이다.

출력

연구소의 모든 빈 칸에 바이러스가 있게 되는 최소 시간을 출력한다. 바이러스를 어떻게 놓아도 모든 빈 칸에 바이러스를 퍼뜨릴 수 없는 경우에는 -1을 출력한다.

예제 입력 1 복사

xxxxxxxxxx
7 3
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 2 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 0 0 2

예제 출력 1 복사

xxxxxxxxxx
5

예제 입력 2 복사

xxxxxxxxxx
7 3
2 0 2 0 1 1 0
0 0 1 0 1 2 0
0 1 1 2 1 0 0
2 1 0 0 0 0 2
0 0 0 2 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 2 0 2

예제 출력 2 복사

xxxxxxxxxx
5

예제 입력 3 복사

xxxxxxxxxx
7 4
2 0 2 0 1 1 0
0 0 1 0 1 2 0
0 1 1 2 1 0 0
2 1 0 0 0 0 2
0 0 0 2 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 2 0 2

예제 출력 3 복사

xxxxxxxxxx
4

예제 입력 4 복사

xxxxxxxxxx
7 5
2 0 2 0 1 1 0
0 0 1 0 1 2 0
0 1 1 2 1 0 0
2 1 0 0 0 0 2
0 0 0 2 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 2 0 2

예제 출력 4 복사

xxxxxxxxxx
3

예제 입력 5 복사

xxxxxxxxxx
7 3
2 0 2 0 1 1 0
0 0 1 0 1 0 0
0 1 1 1 1 0 0
2 1 0 0 0 0 2
1 0 0 0 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 2 0 2

예제 출력 5 복사

xxxxxxxxxx
7

예제 입력 6 복사

xxxxxxxxxx
7 2
2 0 2 0 1 1 0
0 0 1 0 1 0 0
0 1 1 1 1 0 0
2 1 0 0 0 0 2
1 0 0 0 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 2 0 2

예제 출력 6 복사

xxxxxxxxxx
-1

예제 입력 7 복사

xxxxxxxxxx
5 1
2 2 2 1 1
2 1 1 1 1
2 1 1 1 1
2 1 1 1 1
2 2 2 1 1

예제 출력 7 복사

xxxxxxxxxx
4

 

풀이

사용 알고리즘 : dfs(조합)+bfs

 

class 선언

class Node{
    int x,y,time;
    Node(int x, int y, int time){
        this.x=x;
        this.y=y;
        this.time =time;
    }
}

바이러스의 위치를 받을 x,y 좌표와 바이러스가 동시에 퍼지므로 큐에서 빼낸걸 기준으로 시간을 구해주기 위해 time이라는 변수도 넣어주었다.

 

for(int i=0; i<n; i++) {
            String[] input = br.readLine().split(" ");
            for(int j=0; j<n; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(input[j]);
                if(map[i][j]==2) {
                    virus.add(new Node(i,j,0)); // 바이러스를 놓을수 있는 위치
                }
            }
        }

ArrayList타입의 virus에는 현재 x좌표 y좌표 시간이 들어있다.

 

 

 

전체적인 방향은 조합알고리즘으로 바이러스를 뽑고 그 후 bfs를 돌리면 된다.

public static void dfs(int level, int start) {
        if(level==m) {
            bfs();
            return ;
        }
        for(int i=start; i<virus.size(); i++) {
            if(!virus_visited[i]) {
                virus_arr[level]=i;
                virus_visited[i] = true;
                dfs(level+1,i+1);
                virus_visited[i] = false;
            }
        }
    }

bfs를 돌릴 때 copy_map을 만들어 주었는데 우선 copy_map의 바이러스 놓을수 있는 위치를

일단 모두 0으로 바꿔주었다.

그 후 조합에 들어있는 부분은 2로 바꿔주면 현재 copy_map에는 m개 크기만큼의 바이러스만 있게 된다.

 

그 후 바이러스 확산을 bfs를 통해 돌린다.

조건에 맞는 부분은 2 (바이러스가 있다)로 바꿔준다.

 

bfs가 끝나고 copy_map에 0이 있다면 바이러스를 다 확산하지 못하는 것

이건 isPossible로 처리를 해주었다.

 

public static boolean isPossible() {
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for(int j=0; j<n; j++) {
                if(copy_map[i][j]==0) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }

 

그 후 이 조건에 맞을때만 min값을 변경하고 최종적으로 min값이 변경되지 않았으면 -1을 출력

아닐경우 답을 출력하면 된다.

 

전체코드

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Main {
    static int n,m;
    static int map[][];
    static int min = Integer.MAX_VALUE;
    static ArrayList<Node>virus = new ArrayList<>();
    static boolean visited[][];
    static int copy_map[][];    //시간초 기록할 맵
    static boolean virus_visited[]; //바이러스 조합 뽑기 위한 visted
    static int virus_arr[];     //바이러스 조합 뽑기 위함
    static int dx[] = {0,0,1,-1};
    static int dy[] = {1,-1,0,0};
    static int max=-1;
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String [] t  = br.readLine().split(" ");
        n = Integer.parseInt(t[0]);
        m = Integer.parseInt(t[1]);
​
        copy_map = new int[n][n];
        map = new int[n][n];
        visited = new boolean[n][m];
        
        for(int i=0; i<n; i++) {
            String[] input = br.readLine().split(" ");
            for(int j=0; j<n; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(input[j]);
                if(map[i][j]==2) {
                    virus.add(new Node(i,j,0)); // 바이러스를 놓을수 있는 위치
                }
            }
        }
        virus_visited = new boolean[virus.size()];
        virus_arr = new int[m];
        dfs(0,0);
        if(min == Integer.MAX_VALUE) {
            System.out.println(-1);
        }
        else {
            System.out.println(min);
        }
    }
    public static void dfs(int level, int start) {
        if(level==m) {
            bfs();
            return ;
        }
        for(int i=start; i<virus.size(); i++) {
            if(!virus_visited[i]) {
                virus_arr[level]=i;
                virus_visited[i] = true;
                dfs(level+1,i+1);
                virus_visited[i] = false;
            }
        }
    }
    public static void copy() {
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for(int j=0; j<n; j++) {
                if(map[i][j]==2) {
                    copy_map[i][j]=0;
                }
                else {
                    copy_map[i][j]= map[i][j];
                }
            }
        }
    }
    public static boolean isPossible() {
        for(int i=0; i<n; i++) {
            for(int j=0; j<n; j++) {
                if(copy_map[i][j]==0) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
    public static void bfs() {
        max =-1;
        copy();
        visited = new boolean[n][n];
        Queue<Node> q=  new LinkedList<>();
        for(int i=0; i<m; i++) {
            q.add(virus.get(virus_arr[i]));
            int x = virus.get(virus_arr[i]).x;
            int y = virus.get(virus_arr[i]).y;
            copy_map[x][y]=2;
        }
        
        while(!q.isEmpty()) {
            Node a= q.poll();
            max = Math.max(max, a.time);
            for(int i=0; i<4; i++) {
                int nx = a.x+dx[i];
                int ny = a.y+dy[i];
                if(nx>=0 && ny>=0 && nx<n && ny<n) {
                    if(!visited[nx][ny] && copy_map[nx][ny]==0) {
                        visited[nx][ny]=true;
                        copy_map[nx][ny]=2;
                        q.add(new Node(nx,ny,a.time+1));
                    }
                }
            }
        }
        if(isPossible()) {
            min = Math.min(min,max);
        }
    }
}
class Node{
    int x,y,time;
    Node(int x, int y, int time){
        this.x=x;
        this.y=y;
        this.time =time;
    }
}

 

 

후기

쉽게 한 번에 푼 문제.

요새 웹 공부도 병행하고 있어 알고리즘을 오랜만에 풀었는데 여지껏 알고리즘을 풀었던 것이 안까먹고 기억하고 있는것 같아 뿌듯했다.