[백준] 17141번 : 연구소 2 (C++)

17141번 : 연구소 2

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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.

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.

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.

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.

 

 

 

 

 

풀이)

 

// 17141. 연구소 2
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <climits>
 
using namespace std;
 
int n, m;
char arr[51][50];
int visited[51][50];
 
int empty_tile = 0;
 
int possible_virus = 0;
vector<pair<int, int>> vec;
int v[11];
 
int dx[] = { -1, 0, 1, 0 };
int dy[] = { 0, -1, 0, 1 };
 
int answer = INT_MAX;
 
int bfs()
{
    fill(&visited[0][0], &visited[50][50], 0);
    queue<pair<int, int>> q;
    for (int i = 0; i < possible_virus; i++)
    {
        if (v[i])
        {
            int x = vec[i].first;
            int y = vec[i].second;
            visited[x][y] = 1;
            q.push(make_pair(x, y));
        }
    }
 
    int done = empty_tile;
    int ans = 0;
    while (!q.empty())
    {
        int x = q.front().first;
        int y = q.front().second;
        q.pop();
        done--;
 
        ans = max(ans, visited[x][y]);
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            int nx = x + dx[i];
            int ny = y + dy[i];
            if (0 > nx || n <= nx) continue;
            if (0 > ny || n <= ny) continue;
            if (arr[nx][ny] == '1') continue;
            if (visited[nx][ny]) continue;
 
            visited[nx][ny] = visited[x][y] + 1;
            q.push(make_pair(nx, ny));
        }
    }
 
    // 모든 빈칸에 바이러스가 퍼졌을 때
    if (done == 0)
    {
        return ans - 1;
    }
    // 바이러스를 모두 퍼뜨리지 못했을 때,
    else
    {
        return INT_MAX;
    }
}
 
 
void recur(int cur, int idx)
{
    // 바이러스를 놓을 수 있는 공간 중,
    // m개를 골랐을 때.
    if (cur == m)
    {
        answer = min(answer, bfs());
        return;
    }
 
    for (int i = idx; i < possible_virus; i++)
    {
        if (v[i]) continue;
        v[i] = 1;
        recur(cur + 1, i + 1);
        v[i] = 0;
    }
}
 
int main()
{
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
     
    cin >> n >> m;
 
    char t;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            cin >> t;
            arr[i][j] = t;
 
            // 벽이 아니라면 모두 빈칸이다.
            if (t != '1') empty_tile++;
 
            // 바이러스를 놓을 수 있는 공간은 저장해놓는다.
            if (t == '2')
            {
                possible_virus++;
                vec.push_back(make_pair(i, j));
            }
        }
    }
 
    recur(0, 0);
 
    if (answer == INT_MAX)
    {
        cout << -1;
    }
    else cout << answer;
 
    return 0;
}
 

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출처 : https://www.acmicpc.net/problem/17141 

17141번: 연구소 2