백준 14502 : 연구소 - javascript(bfs)

문제 출처 

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

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 입력 1 복사

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 복사

27

예제 입력 2 복사

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 복사

9

예제 입력 3 복사

8 8
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
2 0 0 0 0 0 0 2
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0

예제 출력 3 복사

3

문제 풀이 힌트 

3부분으로 구성을 나누면 된다.

1. 완전탐색을 이용해서 벽 3개를 세우는 모든 그래프 경우를 구한다. (dfs알고리즘 이용)

2. 위 그래프를 받아서 전염시킨다. (bfs)

3. 전염시킨 그래프를 받아서 전염되지 않은 영역을 센다. 

문제 풀이 코드 

const fs = require('fs'); 
const filePath = process.platform === "linux" ? '/dev/stdin' : 'input.txt';
let input = fs.readFileSync(filePath).toString().trim().split('\n'); 

const [col, row] = input.shift().split(' ').map(Number); 
const board = input.map(i => i.split(' ').map(Number));
const dx = [0,0,1,-1]; 
const dy = [1,-1,0,0]; 
let ans = 0; 

const bfs = (arr) => {
    let cnt = 0; 
    let queue = []; 
    for (let i = 0; i < col; i++) {
        for (let j=0; j < row; j++) {
            if (arr[i][j] === 2) queue.push([i,j]); 
        }
    }
    while (queue.length) {
        const [curX, curY] = queue.shift(); 
        for (let i = 0; i < 4; i++) {
            const [nx, ny] = [curX + dx[i] , curY + dy[i]]; 
            if(nx >=0 && ny >= 0 && nx < col && ny < row && arr[nx][ny] === 0){
                arr[nx][ny] = 2; 
                queue.push([nx,ny]); 
            }
        }
    }
    for (let i = 0; i < col; i++) {
        for (let j = 0; j < row; j++) {
            if (arr[i][j] === 0) {
                cnt+=1; 
            }
        }
    }
    return cnt; 
}; 

const dfs = (cnt) => {
    if(cnt === 3){
         let arr = board.map((v)=> [...v]); 
         let cntOfSafe = bfs(arr);
       ans = Math.max(ans, cntOfSafe); 
       return;  
    }
    for (let i = 0; i < col; i++) {
        for (let j = 0; j < row; j++) {
            if (board[i][j] === 0) {
                board[i][j] = 1; 
                dfs(cnt + 1); 
                board[i][j] = 0; 
            }
        }
    }
}; 
dfs(0); 
console.log(ans);

의사 코드 추가

const fs = require('fs'); 
const filePath = process.platform === "linux" ? '/dev/stdin' : 'input.txt';
let input = fs.readFileSync(filePath).toString().trim().split('\n'); 

const [col, row] = input.shift().split(' ').map(Number); 
const board = input.map(i => i.split(' ').map(Number));
const dx = [0,0,1,-1]; 
const dy = [1,-1,0,0]; 
let ans = 0; 

//완전탐색으로 얻어온 벽 세운 그래프를 전염시킨다. 
const bfs = (arr) => {
    let cnt = 0; 
    let queue = []; 
    for (let i = 0; i < col; i++) {
        for (let j=0; j < row; j++) {
            if (arr[i][j] === 2) queue.push([i,j]); 
        }
    }
    while (queue.length) {
        const [curX, curY] = queue.shift(); 
        for (let i = 0; i < 4; i++) {
            const [nx, ny] = [curX + dx[i] , curY + dy[i]]; 
            if(nx >=0 && ny >= 0 && nx < col && ny < row && arr[nx][ny] === 0){
                arr[nx][ny] = 2; 
                queue.push([nx,ny]); 
            }
        }
    }
    //전염시킨 그래프에서 전염되지 않은 부분을 센다. 
    for (let i = 0; i < col; i++) {
        for (let j = 0; j < row; j++) {
            if (arr[i][j] === 0) {
                cnt+=1; 
            }
        }
    }
    return cnt; 
}; 
//dfs를 이용한 완전탐색으로 벽 3개를 세우는 모든 경우의 그래프를 구한다. 
const dfs = (cnt) => {
    if(cnt === 3){
         let arr = board.map((v)=> [...v]); //깊은 복사를 해서 기존 그래프를 변경시키지 않는다. 
         let cntOfSafe = bfs(arr); //bfs한테 그래프를 넘겨서 받은 값은 안전영역이다. 
       ans = Math.max(ans, cntOfSafe); //안전영역이 최대값인걸 구한다. 
       return;  
    }
    for (let i = 0; i < col; i++) {
        for (let j = 0; j < row; j++) {
            if (board[i][j] === 0) { //그래프가 0인 곳에 벽 3개를 세운다. 
                board[i][j] = 1; //벽 세웠다고 표시 
                dfs(cnt + 1); 
                board[i][j] = 0; // 벽 없애기  
            }
        }
    }
}; 
dfs(0); 
console.log(ans);