[BOJ] 17171 연구소 (Python3)

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.

n, m = map(int, input().split())
graph = []

for i in range(n):
    graph.append(list(map(int, input().split())))

 2 1
 2 2
 2 2

from collections import deque
from itertools import combinations
from copy import deepcopy
def getCombi(graph):
    combi = []
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if graph[i][j] == 2:
                combi.append([i, j])
            
    return combi

def bfs(n, m, graph, start):
    new_graph = deepcopy(graph)
    visited = [[False for i in range(n)] for i in range(n)]
    q = deque()
    
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if graph[i][j] == 1:
                new_graph[i][j] = '-'
            else:
                if [i, j] in start:
                    new_graph[i][j] = 0
                else:
                    new_graph[i][j] = 'b'
                
    for s in start:
        q.append(s)
        
    dx = [1, -1, 0, 0]
    dy = [0, 0, 1, -1]
    
    while q:
        x, y = q.popleft()
        visited[x][y] = True
        
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and not visited[nx][ny]:
                if new_graph[nx][ny] == 'b':
                    q.append([nx, ny])
                    new_graph[nx][ny] = new_graph[x][y] + 1
                    visited[nx][ny] = True
    return new_graph
    

def findMax(graph):
    maxNum = 0
    for i in range(len(graph)):
        for j in range(len(graph)):
            if graph[i][j] == 'b':
                return -1
            elif graph[i][j] == '-':
                pass
            else:
                maxNum = max(graph[i][j], maxNum)
    return maxNum
    
minAnswer = 987654321

for c in combinations(getCombi(graph), m):
    maxNum = findMax(bfs(n, m, graph, c))
    if maxNum != -1:
        minAnswer = min(minAnswer, maxNum)

if minAnswer == 987654321:
    print(-1)
else:
    print(minAnswer)
    
    
    
    
    
    

5

제약조건이 조금 복잡한 bfs 문제다…

바이러스가 들어갈 수 있는 공간을 찾아 준 뒤, 이 바이러스가 놓일 수 있는 m개의 경우의 수를 구하고 이 경우의 수에 바이러스를 놓은 bfs 그래프의 모든 경우의수를 구해준다. 그리고 바이러스가 모두 퍼진 경우에만 퍼지는데 걸린 시간을 구하여 최솟값을 출력해주면 끝

개인적으로 이런 문제는 불호… 코드량은 많은데 구현은 크게 어렵지 않은 문제는 별로인 것 같다.