[BOJ] 17141번 연구소2 파이썬
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 2M = 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 5시간이 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 5연구소의 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 및 코드
#bfs #조합
1. dfs를 사용하여 바이러스의 위치 조합하는 경우
브루트포스와 dfs를 이용하여 바이러스가 놓여지는 위치를 구하고 그 위치에 대해 bfs를 이용하여 바이러스를 전파시킨다.
from collections import deque
import sys
N, M = map(int, input().split())
arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]
q = deque()
visited = [[-1]*N for _ in range(N)]
dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]
def bfs():
global ans
cnt = 0
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 and visited[nx][ny]==-1:
if arr[nx][ny]==0:
visited[nx][ny]=visited[x][y]+1
cnt = max(cnt, visited[nx][ny])
q.append((nx,ny))
for i in range(N):
for j in range(N):
if arr[i][j]==0 and visited[i][j]==-1:
cnt = sys.maxsize
ans = min(ans, cnt)
#dfs 사용해서 조합 구현
def dfs(index, cnt):
global visited, q
if cnt==M:
visited = [[-1]*N for _ in range(N)]
q = deque()
for i in range(len(virus)):
if select[i]:
q.append((virus[i][0], virus[i][1]))
visited[virus[i][0]][virus[i][1]] = 0
bfs()
return
for i in range(index, len(virus)):
if select[i]:
continue
select[i] = 1
dfs(i+1, cnt+1)
select[i] = 0
virus = []
for i in range(N):
for j in range(N):
if arr[i][j]==2:
virus.append([i,j])
arr[i][j] = 0
select = [0 for _ in range(10)]
ans = sys.maxsize
dfs(0,0)
if ans == sys.maxsize:
print(-1)
else:
print(ans)2. 파이썬의 combinations를 이용하여 조합을 구하는 경우
파이썬의 내장 함수인 combinations를 이용하여 바이러스가 놓여지는 위치를 구한다.
cf) permutations
순열, 순서를 고려해야하는 경우([1,2]!=[2,1] 인 경우)
permutations(arr, 2)
cf) product
두 개 이상의 리스트에서 조합 구하는 방법
product(*arr)
from collections import deque
from itertools import combinations
import sys
N, M = map(int, input().split())
arr = [list(map(int, input().split())) for _ in range(N)]
q = deque()
dx = [-1, 1, 0, 0]
dy = [0, 0, -1, 1]
answer = sys.maxsize
def bfs(v):
q = deque(v)
visited = [[-1]*N for _ in range(N)]
cnt = 0
for x,y in q:
visited[x][y] = 0
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 and visited[nx][ny]==-1:
if arr[nx][ny]!=1:
visited[nx][ny]=visited[x][y]+1
cnt = max(cnt, visited[nx][ny])
q.append((nx,ny))
for i in range(N):
for j in range(N):
if arr[i][j]==0 and visited[i][j]==-1:
return sys.maxsize
return cnt
#바이러스 좌표 저장
virus = []
for i in range(N):
for j in range(N):
if arr[i][j]==2:
virus.append([i,j])
#바이러스 좌표로 조합. 조합 경우의 수에 따라 bfs
for v in combinations(virus, M):
answer = min(bfs(v), answer)
if answer==sys.maxsize:
print(-1)
else:
print(answer)