[코테 - py] 백준 17142번 연구소 3

문제

인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에 승원이가 침입했고, 바이러스를 유출하려고 한다. 바이러스는 활성 상태와 비활성 상태가 있다. 가장 처음에 모든 바이러스는 비활성 상태이고, 활성 상태인 바이러스는 상하좌우로 인접한 모든 빈 칸으로 동시에 복제되며, 1초가 걸린다. 승원이는 연구소의 바이러스 M개를 활성 상태로 변경하려고 한다.

연구소는 크기가 N×N인 정사각형으로 나타낼 수 있으며, 정사각형은 1×1 크기의 정사각형으로 나누어져 있다. 연구소는 빈 칸, 벽, 바이러스로 이루어져 있으며, 벽은 칸 하나를 가득 차지한다. 활성 바이러스가 비활성 바이러스가 있는 칸으로 가면 비활성 바이러스가 활성으로 변한다.

예를 들어, 아래와 같이 연구소가 생긴 경우를 살펴보자. 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스의 위치이다.

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 활성 상태로 변경한 경우 6초면 모든 칸에 바이러스를 퍼뜨릴 수 있다. 벽은 -, 비활성 바이러스는 *, 활성 바이러스는 0, 빈 칸은 바이러스가 퍼지는 시간으로 표시했다.

* 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 *

시간이 최소가 되는 방법은 아래와 같고, 4초만에 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
* - 3 2 3 4 *

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

입력

첫째 줄에 연구소의 크기 N(4 ≤ 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 비활성 바이러스의 위치이다. 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.

내가 푼 답안

from collections import deque

N, M = map(int, input().split())

# 그래프 구성
graph = []

for _ in range(N):
    data = list(map(int, input().split()))
    graph.append(data)

virus = []
wall = []

# 바이러스 위치와 벽 위치 담기
for i in range(N):
    for j in range(N):
        if graph[i][j] == 2:
            virus.append((i, j))
        if graph[i][j] == 1:
            wall.append((i, j))

com = []

# 조합으로 모든 경우의 수 담기
def combinations(n, start = 0, combo = []):
    if len(combo) == n:
        com.append(combo[:])
        return

    for k in range(start, len(virus)):
        combo.append(virus[k])
        combinations(n, k+1, combo)
        combo.pop()


# 그래프 탐색
def bfs(dat):
    queue = deque()
    visited = [[-1 for _ in range(N)] for _ in range(N)]
    for x, y in dat:
        queue.append((x, y))
        visited[x][y] = 0

    directions = [(-1, 0), (1, 0), (0, 1), (0, -1)]
    now_time = 0

    while queue:
        cur_r, cur_c = queue.popleft()
        cur_time = visited[cur_r][cur_c]

        for dr, dc in directions:
            next_r = cur_r + dr
            next_c = cur_c + dc
            if 0 <= next_r < N and 0 <= next_c < N:
                # 방문하지 않았거나, 벽이 아닐때 방문
                if visited[next_r][next_c] == -1 and graph[next_r][next_c] != 1:
                    visited[next_r][next_c] = cur_time + 1
                    queue.append((next_r, next_c))
                    # 빈칸일때 시간 업데이트
                    if graph[next_r][next_c] == 0:
                        now_time = visited[next_r][next_c]

    # 만약 다 방문하지 못하면 무한대 반환
    for i in range(N):
        for j in range(N):
            if graph[i][j] == 0 and visited[i][j] == -1:
                return float('inf')

    # 다 방문했다면 완료 시간 반환
    return now_time

# 만약 빈칸이 없다면 0을 출력
if len(virus) + len(wall) == N**2:
    print(0)
else:
    combinations(M)
    # 양의 무한대
    final = float('inf')

    for temp in com:
        time = bfs(temp)
        final = min(time, final)

    if final == float('inf'):
        print(-1)
    else:
        print(final)

 

오늘 푼 문제는 삼성 기출 문제이다. 조합 + bfs로 풀었는데, bfs에서 처리하는 방법을 잘 세우는것이 관건이다!

dfs로도 풀수있을 것같은데 한번 도전해봐야겠다.