[백준 14502] 연구소

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.

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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.

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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

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import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    public static int m;
    public static int n;
    public static int[][] arr;

    public static int[] dp = {-1, 1, 0, 0};
    public static int[] dq = {0, 0, -1, 1};

    public static int[][] tmp;
    public static int[][] virusMap;
    public static int count;
    public static int max;

    public static class Virus {
        int p;
        int q;
        public Virus(int p, int q){
            this.p = p;
            this.q = q;
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        m = Integer.parseInt(st.nextToken());
        n = Integer.parseInt(st.nextToken());
        arr = new int[m][n];

        for(int i = 0; i < m; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for(int j = 0; j < n; j++) {
                arr[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
            }
        }
        max = 0;
        for(int i = 0; i < m; i++) {
            for(int j = 0; j < n; j++) {
                if(arr[i][j] == 0) {
                    copyMap();
                    tmp[i][j] = 1;
                    makeWall(1);
                    tmp[i][j] = 0;
                }
            }
        }

        System.out.println(max);
    }

    public static void bfs() {
        Queue<Virus> q = new LinkedList<>();
        for(int i = 0; i < m; i++) {
            for(int j = 0; j < n; j++) {
                if(tmp[i][j] == 2) {
                    q.add(new Virus(i, j));
                }
            }
        }
        copyVirus();
        while (!q.isEmpty()) {
            Virus v = q.poll();

            for(int i = 0; i < 4; i++) {
                int np = v.p + dp[i];
                int nq = v.q + dq[i];
                if(np < 0 || nq < 0 || np >= m || nq >= n || virusMap[np][nq] != 0) {
                    continue;
                }
                virusMap[np][nq] = 2;
                q.add(new Virus(np, nq));
            }
        }
        count = 0;
        for(int i = 0; i < m; i++) {
            for(int j = 0; j <n; j++) {
                if(virusMap[i][j] == 0) {
                    count++;
                }
            }
        }

        if(count > max) {
            max = count;
        }
    }

    public static void makeWall(int idx) {
        if(idx == 3) {
            bfs();
            return;
        }
        for(int i = 0; i < m; i++) {
            for(int j = 0; j < n; j++) {
                if(tmp[i][j] == 0) {
                    tmp[i][j] = 1;
                    makeWall(idx + 1);
                    tmp[i][j] = 0;
                }
            }
        }
    }

    public static void copyMap() {
        tmp = new int[m][n];
        for(int i = 0; i < m; i++) {
            if (n >= 0) System.arraycopy(arr[i], 0, tmp[i], 0, n);
        }
    }

    public static void copyVirus() {
        virusMap = new int[m][n];
        for(int i = 0; i < m; i++) {
            if (n >= 0) System.arraycopy(tmp[i], 0, virusMap[i], 0, n);
        }
    }
}

bfs로 한칸씩 이동할 때마다 바이러스 복사하고 해당 위치에서 벽을 세울 수 있을 때마다 배열을 복사해 비교하여 진행한다.