[Python/파이썬] 백준 17141번 연구소 2

17141번: 연구소 2

 

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

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.

코드

from itertools import combinations
from collections import deque

n, m = map(int, input().split())
board = []
virus_pos = []
for i in range(n):
    # 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스 놓을 수 있는 칸
    board.append(list(map(int, input().split())))
    for j in range(n):
        if board[i][j] == 2:
            virus_pos.append((i, j))


def bfs(virus):
    max_time = 0
    dx = [-1, 1, 0, 0]
    dy = [0, 0, -1, 1]
    visited = [[-1]*n for _ in range(n)]
    for v in virus:
        visited[v[0]][v[1]] = 0
    q = deque(virus)
    while q:
        x, y = q.popleft()
        for i in range(4):
            nx = x + dx[i]
            ny = y + dy[i]
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n:
                if visited[nx][ny] == -1 and board[nx][ny] != 1:
                    q.append((nx, ny))
                    visited[nx][ny] = visited[x][y] + 1
                    max_time = max(max_time, visited[nx][ny])
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            if (board[i][j] == 0 or board[i][j] == 2) and visited[i][j] == -1:
                return 2500

    return max_time


ans = 2500
for comb in combinations(virus_pos, m):
    ans = min(bfs(comb), ans)

print(ans if ans < 2500 else -1)

 

바이러스를 놓을 수 있는 자리들 중 m개를 뽑는 모든 경우의 수에 대해 bfs를 수행하여 모든 칸에 바이러스를 퍼뜨리는데 걸리는 시간을 구한다. 만약 bfs를 수행하며 모든 빈 칸을 방문하지 못했다면 2500을 리턴해준다.